一種燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境保護領域，尤其涉及一種燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧進行脫硫脫硝系統(tǒng)及 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 十二五"規(guī)劃中，我國明確提出了對氮氧化物（NOx)進行全面控制的目標，要求鋼 鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣氮氧化物排放小于300mg/m3。目前燒結(jié)煙氣大多都已經(jīng)進行了脫硫處理 工藝，如果在脫硫后再進行脫硝，只有采用SCR或SNCR的方法，SCR工藝大多在200°C~ 450°C的工作溫度區(qū)間，而SNCR工藝在950°C~1150°C的工作溫度區(qū)間。采用煙氣再熱處 理是不現(xiàn)實的。因此，更加經(jīng)濟實用的同時脫硫脫硝工藝研究已經(jīng)勢在必行。
[0003] 申請?zhí)?01110256257. X公開了 "一種煙氣光催化氧化結(jié)合氨法同步脫硫脫硝的 方法"，其煙氣首先進入光催化反應器，煙氣中NOx氧化成N02，煙氣隨后進入氨法脫硫塔與 堿性脫硫劑溶液逆向接觸，深度脫除S02和N02，與傳統(tǒng)的SCR脫硝方法脫硝相比，既解決了 用SCR脫硝法占面積大，投資大，運行費用高等問題，不需要大的投資建設脫硝設備，成本 低，大幅度降低運行費用，提高經(jīng)濟效益。該方法在氧化NOx的同時也會氧化S02，使運行成 本較高。
[0004] 專利申請?zhí)?01010588960. 6公開的"燃煤電廠光催化氧化煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)"， 是先用制氧機制得純度為90%以上的氧氣，將所制得的氧氣引入光催化反應塔進行充分的 反應，產(chǎn)生以〇2為主要組分的氧化物種。再將氧化物種和煙氣（除塵后）同時引入氧化反 應塔，煙氣中的S02被氧化物種氧化成最終產(chǎn)物S03, N0和N02被氧化物種氧化成最終產(chǎn)物 N03，氧化反應后的煙氣通過吸收塔時S03和N03被吸收，完成煙氣的同時脫硫脫硝過程。解 吸時得到副產(chǎn)物硝硫混酸由儲存槽收集，是一種具有廣泛用途的化工原料。該方法適合煙 氣中有較高濃度302和NOx，產(chǎn)生副產(chǎn)品，而不適合燒結(jié)煙氣。
[0005] 專利申請?zhí)?00610051737. 1提供的"光催化氧化結(jié)合濕法吸收的濕法煙氣脫硝 工藝"，包括氧化過程和濕法吸收過程，將待處理的煙氣先通入裝有載有負載型納米Ti02光 催化劑的光催化反應器，對煙氣中的氮氧化物進行氧化，氧化后的煙氣進入濕法吸收反應 器，與堿性、氧化性或還原性的脫硝吸收液充分接觸，煙氣中的氮氧化物被濕法吸收后凈化 排放。本發(fā)明工藝用于處理煙氣，可達到60-90%的氮氧化物去除效率，其脫硝效率高，設備 簡單，操作方便，占地小。煙氣中N0的氣相光催化氧化，僅需紫外光照射，反應條件溫和，氧 化反應迅速，經(jīng)濟成本低。但該方法需要脫硝吸收液進行吸收操作，因而成本較高。
[0006] 專利申請?zhí)?00610012526. 7提供了"一種煙氣光催化氧化同時脫硫脫硝的方法 及裝置"，將燃煤煙氣引入反應器內(nèi)，在反應器內(nèi)充填光催化劑，并用光照射催化氧化，所 述光催化劑由載體、0.5%質(zhì)量比的二氧化鈦和添加劑組成，所述載體為石英砂，其粒徑為 4-6_，所述光催化劑為二氧化鈦和添加劑混合物。本發(fā)明可以同時完成脫硫脫硝，效率高， 運行穩(wěn)定，可以適用于不同煙氣組分含量的S02和NOx的脫除，脫硫脫硝產(chǎn)物可作為肥料使 用。該專利適合高濃度的S02和N0x，不適合燒結(jié)煙氣脫硫脫硝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明旨在提供一種運行成本低廉，可減少企業(yè)負擔，并在脫硫的同時進行脫硝 的燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)及方法。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過以下解決方案實現(xiàn)的： 一種燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)，包括CaO罐、CaO消化罐、入口煙氣監(jiān)測裝置、旋 轉(zhuǎn)噴霧吸收塔、布袋除塵器及出口煙氣監(jiān)測裝置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔與布袋除 塵器之間增設光催化反應器，光催化反應器連接在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔與布袋除塵器之間的連 接管道上，CaO消化罐一端連接CaO罐，另一端與旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔相連，旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔通 過管道連接布袋除塵器，旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔入口管道上設有入口煙氣監(jiān)測裝置，布袋除塵器 出口管道上設有出口煙氣監(jiān)測裝置。
[0009] -種燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝的方法，將光催化與旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫工藝相結(jié)合， 對燒結(jié)煙氣同時進行脫硫脫硝，其具體脫硫脫硝過程為： CaO罐中的CaO粉末進入CaO消化罐進行消化處理后，進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔，霧化后的 液滴與進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔的燒結(jié)煙氣充分混合接觸反應，煙氣中的酸性成分迅速被CaO 堿性液滴吸收，水分被迅速蒸發(fā)，同時完成脫硫反應；反應后的煙氣進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔 與布袋除塵器之間的連接管道后，在氧氣存在的條件下，光催化反應器發(fā)出的紫外光照射 Ti02會產(chǎn)生·0Η、02活性自由基，該活性自由基將N0氧化成N02, N02則被未反應完全的 Ca(0H)2吸收，然后進入布袋除塵器除塵后排放；通過入口煙氣監(jiān)測裝置監(jiān)測進入旋轉(zhuǎn)噴霧 吸收塔的煙氣流速及二氧化硫、氮氧化物的濃度；出口煙氣監(jiān)測裝置則監(jiān)測脫硫脫硝后的 煙氣中二氧化硫、氮氧化物的濃度以及煙氣流速。
[0010] 本發(fā)明的有益效果為： 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，方法便于操作，投資少、見效快，運行成本低 廉，無需新建脫硝項目，便可同時實現(xiàn)燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝，減少環(huán)境污染，滿足"十二五" 對企業(yè)的要求。
【附圖說明】
[0011] 圖1是燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中：CaO罐l、Ca0消化罐2、入口煙氣監(jiān)測裝置3、旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔4、光催化反應 器5、布袋除塵器6、出口煙氣監(jiān)測裝置7。
【具體實施方式】
[0013] 本發(fā)明燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)是在原有CaO罐1、CaO消化罐2、入口煙 氣監(jiān)測裝置3、旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔4、布袋除塵器6、出口煙氣監(jiān)測裝置7的基礎上，在旋轉(zhuǎn)噴霧 吸收塔4與布袋除塵器6之間增設光催化反應器5,光催化反應器5連接在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔 4與布袋除塵器6之間的連接管道上，光催化反應器5的光源為紫外光，催化劑為Ti02。
[0014] CaO消化罐2 -端連接CaO罐1，另一端與旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔4相連，旋轉(zhuǎn)噴霧吸收 塔4通過管道連接布袋除塵器6。在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔4的入口管道上設有入口煙氣監(jiān)測裝 置3,在布袋除塵器6的出口管道上設有出口煙氣監(jiān)測裝置7。
[0015] 本發(fā)明燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝方法的具體脫硫脫硝過程為： CaO罐1中的CaO粉末進入CaO消化罐2進行消化處理后，進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔4,霧 化后的液滴與進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔4的燒結(jié)煙氣充分混合接觸反應，煙氣中的酸性成分迅 速被CaO堿性液滴吸收，水分被迅速蒸發(fā)，同時完成脫硫反應；反應后的煙氣進入旋轉(zhuǎn)噴霧 吸收塔4與布袋除塵器6之間的連接管道后，在氧氣存在的條件下，光催化反應器5發(fā)出的 紫外光照射Ti02會產(chǎn)生·0Η、02活性自由基，該活性自由基將N0氧化成N02, N02則被未反 應完全的Ca(0H)2吸收，然后進入布袋除塵器6除塵后排放。通過入口煙氣監(jiān)測裝置3可 監(jiān)測進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔4的煙氣流速及煙氣中二氧化硫、氮氧化物的濃度；出口煙氣監(jiān) 測裝置7則可監(jiān)測脫硫脫硝后的煙氣中二氧化硫、氮氧化物的濃度以及煙氣的流速。通過 控制光催化反應器5紫外光的照射強度及時間來控制產(chǎn)生的活性自由基的量，控制出口煙 氣中氮氧化物濃度小于300mg/m3即可。實施例與對比例的具體工藝參數(shù)及其實施效果對 比情況見表1。
[0016] 表1 實施例與對比例具體工藝參數(shù)及效果對比
【主權(quán)項】
1. 一種燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)，包括CaO罐、CaO消化罐、入口煙氣監(jiān)測裝置、 旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔、布袋除塵器及出口煙氣監(jiān)測裝置，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔與布袋 除塵器之間增設光催化反應器，光催化反應器連接在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔與布袋除塵器之間的 連接管道上，CaO消化罐一端連接CaO罐，另一端與旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔相連，旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔 通過管道連接布袋除塵器，旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔入口管道上設有入口煙氣監(jiān)測裝置，布袋除塵 器出口管道上設有出口煙氣監(jiān)測裝置。2. -種應用權(quán)利要求1所述燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)的方法，其特征在于，將 光催化與旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫工藝相結(jié)合，對燒結(jié)煙氣同時進行脫硫脫硝，其具體脫硫脫硝過程 為： CaO罐中的CaO粉末進入CaO消化罐進行消化處理后，進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔，霧化后的 液滴與進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔的燒結(jié)煙氣充分混合接觸反應，煙氣中的酸性成分迅速被CaO 堿性液滴吸收，水分被迅速蒸發(fā)，同時完成脫硫反應；反應后的煙氣進入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔 與布袋除塵器之間的連接管道后，在氧氣存在的條件下，光催化反應器發(fā)出的紫外光照射 Ti02會產(chǎn)生·0Η、02活性自由基，該活性自由基將NO氧化成N02,N02則被未反應完全的 Ca(0H)2吸收，然后進入布袋除塵器除塵后排放；通過入口煙氣監(jiān)測裝置監(jiān)測進入旋轉(zhuǎn)噴霧 吸收塔的煙氣流速及二氧化硫、氮氧化物的濃度；出口煙氣監(jiān)測裝置則監(jiān)測脫硫脫硝后的 煙氣中二氧化硫、氮氧化物的濃度以及煙氣流速。
【專利摘要】一種燒結(jié)煙氣旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫脫硝系統(tǒng)及方法，包括CaO罐、CaO消化罐、入口煙氣監(jiān)測裝置、旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔、布袋除塵器及出口煙氣監(jiān)測裝置，在旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔與布袋除塵器之間管道上增設光催化反應器，CaO消化罐一端連接CaO罐，另一端連接旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔，旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔入口和布袋除塵器出口分別設有煙氣監(jiān)測裝置。旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔霧化的CaO液滴與燒結(jié)煙氣混合反應，煙氣中的酸性成分被吸收，水分蒸發(fā)，完成脫硫反應；反應后煙氣在光催化反應器紫外光照射TiO2產(chǎn)生的?OH、O2-活性自由基將NO氧化成NO2，NO2被未反應完全的Ca(OH)2吸收，在除塵后排放。本發(fā)明投資少、見效快，運行成本低廉，無需新建脫硝項目便可同時實現(xiàn)燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝。
【IPC分類】B01D53/75, B01D53/60
【公開號】CN105268292
【申請?zhí)枴緾N201410339184
【發(fā)明人】王永, 陳鵬, 袁玲, 王飛, 胡紹偉, 徐偉, 劉芳, 耿繼雙
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年7月16日