CN204017646U - 一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备 - Google Patents

Abstract

一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备，包括烧结机、风箱、布袋除尘器、增压风机、脱硫塔、除湿净化塔、SCR反应器、风机、烟囱，其特征在于：所述烧结机顺序连接风箱、布袋除尘器、增压风机、脱硫塔、除湿净化塔、SCR反应器、风机、烟囱，所述风箱与布袋除尘器之间连接有电动调节阀，所述风机出口与脱硫塔入气口连接，脱硫塔入气口下部侧壁设置有PH检测控制仪，PH检测控制仪通过控制电缆与脱硫泵连接，脱硫塔入气口下部通过管道连接曝气置换反应池，曝气置换反应池连接沉淀池，曝气置换反应池一侧设置有罗茨风机，另一侧设置有氢氧化钙料仓。本实用新型具有脱硫效率高，投资运行费用低，维护易，占地面积小，设备使用寿命长等优点。

Description

一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备

技术领域

本实用新型涉及一种烟气的脱硫脱硝设备，尤其是涉及一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备。

背景技术

目前，烧结生产所用的焦粉和煤粉在经烧结机1200℃高温烧制过程中，原料中硫、氮经化学反应生成SO₂、NOx进入烧结烟气，烧结机排放的SO₂、NOx占到国内SO₂、NOx排放总量的很大一部分，是仅次于火电厂的排放源，根据对烧结烟气的分析，有如下特点：

(1)烧结烟气中SO2浓度变化非常快且浓度波动幅度大；

(2)烧结排放的烟气温度通常在100℃～150℃之间波动；

(3)烧结烟气中的粉尘浓度基本上在100g/Nm³至150g/Nm³之间变化；

(4)烧结排放烟气的氧含量在14％～18％之间变化，而且烟气中SO₂浓度的变化与氧含量的变化存在一定的对应关系：氧含量偏低时烟气中的SO₂浓度偏高；氧含量偏高时烟气中的SO₂浓度偏低；

(5)煤中约含有0.5～2％的氮(按质量计)，在燃烧过程中氧化形成NOx；浓度基本上在300g/Nm³至1000g/Nm³之间变化；

(6)烧结排放烟气的含湿量较大，通常在8％～10.5％之间波动。

综上所述，烧结机的烟气温度相对较低，大多在100～150℃之间，所处的烟气环境条件比较恶劣，如粉尘浓度较高、烟气的氧含量较高、含湿量较大、重金属浓度较高等，在采用高硫煤的情况下，烧结机机头烟气SO₂的排放浓度达到6000～8000mg/Nm³，NOx浓度达到800～1000g/Nm³，对环境造成严重污染，但是目前还没有适用于烧结机烟气的脱硫脱硝设备。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备，具有脱硫、脱硝效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，维护易，占地面积小，系统使用寿命长等优点。

本实用新型的技术方案是：一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备，包括烧结机、风箱、布袋除尘器、增压风机、脱硫塔、除湿净化塔、SCR反应器、风机、烟囱，其特征在于：所述烧结机顺序连接风箱、布袋除尘器、增压风机、脱硫塔、除湿净化塔、SCR反应器、风机、烟囱，所述风箱与布袋除尘器之间连接有电动调节阀，所述风机出口与脱硫塔入气口连接，脱硫塔入气口下部侧壁设置有PH检测控制仪，PH检测控制仪通过控制电缆与脱硫泵连接，脱硫塔入气口下部通过管道连接曝气置换反应池，曝气置换反应池连接沉淀池，曝气置换反应池一侧设置有罗茨风机，另一侧设置有氢氧化钙料仓，氢氧化钙料仓连接卸料器，卸料器连接电子螺旋称，电子螺旋称连接变频旋转给料机，变频旋转给料机连接曝气置换反应池，曝气置换反应池池边设置有曝气置换反应池PH检测控制仪，曝气置换反应池PH检测控制仪通过控制电缆与变频旋转给料机连接，沉淀池连接调节池，沉淀池下部设置有废液外排管道，调节池另一侧设置有氢氧化钠储罐，调节池池边设置有调节池PH检测控制仪，调节池PH检测控制仪通过控制电缆与电动加料阀连接，脱硫塔入气口上部设置有喷嘴，喷嘴上部设置有除雾器，除雾器上部设置有烟气出口，烟气出口连接除湿净化塔，除湿净化塔内设置有防湿空气过滤器，除湿净化塔底部设置有除湿净化塔废液外排管道，喷嘴穿过脱硫塔内壁与脱硫塔外壁的软接管连接，软接管与喷淋管连接，喷淋管通过支架固定在脱硫塔外壁上，喷淋管与进液管连接，进液管与脱硫泵连接，脱硫泵连接调节池，所述SCR反应器中间设有催化剂层，SCR反应器上部与氨气/空气混合器连接，氨气/空气混合器一路与稀释氨气风机连接，另一路与氨气缓冲槽连接，氨气缓冲槽与氨蒸发器连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型具有脱硫、脱硝效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，维护易，占地面积小，系统使用寿命长等优点。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点、经济效果：

1)采用喷淋湿法脱硫方式，无盲区，使脱硫反应不断充分地进行，脱硫率高达98％。

2)NaOH消耗比较少，系统吸收液循环以后实际上主要消耗的是氢氧化钙，运行费用低。

3)设有专用高效脱水除雾器，脱水、除雾效果好。

4)系统运行采用控制循环液PH值控制方法确保系统稳定运行。

5)液气比小，投资、运行费用低，系统防腐、耐磨性能可靠，使用寿命长。

6)SCR反应器布置在布袋除尘器、脱硫塔之后，烟气中大部分灰尘和毒性物质已经在布袋除尘器、脱硫塔中脱除，所以催化剂寿命可大大延长，其工作寿命可达3～5年(在“不干净”的烟气中的工作寿命为2～3年)，同时可以选用较小的催化剂烟气通道，大大提高催化剂的比面积，从而降低催化剂的整体用量，降低初投资和催化剂更换运行费用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A-A剖面放大图。

图3为图1中B-B剖面放大图。

图1、图2、图3中，1.烧结机，2.风箱，3.电动流量调节阀，4.布袋除尘器，5.增压风机，6.脱硫塔，7.除雾器，8.烟气出口，9.防湿空气过滤器，10.喷淋管，11.支架，12.软接管，13.喷嘴，14.进液管，15.脱硫塔入气口，16.脱硫泵，17.氢氧化钙料仓，18.卸料器，19.电子螺旋称，20.变频旋转给料机，21.曝气置换反应池，22.沉淀池，23.调节池，24.废液外排管道，25.罗茨风机，26.氢氧化钠储罐，27.除湿净化塔，28.除湿净化塔废液外排管道，29.风机，30.烟囱，31.电动加料阀，32.PH检测控制仪，33.曝气置换反应池PH检测控制仪，34.调节池PH检测控制仪，35.催化剂层，36.SCR反应器，37.稀释氨气风机，38.氨气/空气混合器，39.氨气缓冲槽，40.氨蒸发器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2、图3所示，本实用新型是一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备，包括烧结机1、风箱2、布袋除尘器4、增压风机5、脱硫塔6、除湿净化塔9、SCR反应器36、风机29、烟囱30，其特征在于：所述烧结机1顺序连接风箱2、布袋除尘器4、增压风机5、脱硫塔6、除湿净化塔9、SCR反应器36、风机29、烟囱30，所述风箱2与布袋除尘器4之间连接有电动调节阀3，所述风机5出口与脱硫塔入气口15连接，脱硫塔入气口15下部侧壁设置有PH检测控制仪32，PH检测控制仪32通过控制电缆与脱硫泵16连接，脱硫塔入气口15下部通过管道连接曝气置换反应池21，曝气置换反应池21连接沉淀池22，曝气置换反应池21一侧设置有罗茨风机25，另一侧设置有氢氧化钙料仓17，氢氧化钙料仓17连接卸料器18，卸料器18连接电子螺旋称19，电子螺旋称19连接变频旋转给料机20，变频旋转给料机20连接曝气置换反应池21，曝气置换反应池21池边设置有曝气置换反应池PH检测控制仪33，曝气置换反应池PH检测控制仪33通过控制电缆与变频旋转给料机20连接，沉淀池22连接调节池23，沉淀池22下部设置有废液外排管道24，调节池23另一侧设置有氢氧化钠储罐26，调节池23池边设置有调节池PH检测控制仪34，调节池PH检测控制仪34通过控制电缆与电动加料阀31连接，脱硫塔入气口15上部设置有喷嘴13，喷嘴13上部设置有除雾器7，除雾器7上部设置有烟气出口8，烟气出口8连接除湿净化塔27，除湿净化塔27内设置有防湿空气过滤器9，除湿净化塔27底部设置有除湿净化塔废液外排管道28，喷嘴13穿过脱硫塔6内壁与脱硫塔6外壁的软接管12连接，软接管12与喷淋管10连接，采用软接管12目的是便于安装，维修拆卸方便，喷淋管10通过支架11固定在脱硫塔6外壁上，喷淋管10与进液管14连接，进液管14与脱硫泵16连接，脱硫泵16连接调节池23，所述SCR反应器36中间设有催化剂层35，SCR反应器36上部与氨气/空气混合器38连接，氨气/空气混合器38一路与稀释氨气风机37连接，另一路与氨气缓冲槽39连接，氨气缓冲槽39与氨蒸发器40连接。

本实用新型的工作过程：120m²烧结机1，烟气量200000Nm³/h，SO₂的浓度7500mg/Nm³，NOx浓度850g/Nm³，粉尘浓度120mg/Nm³，烟气温度100～150℃，烧结机1烟气通过风机5的负压作用进入风箱2中，在连接各个风箱2到主管道上，设有电动流量调节阀3，用于匹配各风箱2风量，然后进入布袋除尘器4，对烧结机1含尘烟气起到除尘的作用，除尘效率达到99.99％，防止粉尘进入脱硫塔6产生堵塞，经过布袋除尘器4的烧结机1烟气由风机5的作用进入脱硫塔6，由下而上的烟气，在通过布设在脱硫塔6中部的喷嘴13时，由于气液逆流，使喷嘴13喷出的脱硫液呈沸腾状态，使气液充分接触，烟气经喷嘴13喷淋后，通过高效除雾器脱除水雾，除雾器出口烟气中雾滴的浓度小于75mg/m³，防止水滴腐蚀烟囱30，再经除湿净化塔27中防湿空气过滤器9，收集气体中的细微粉尘，净化空气，进一步去除水滴，经过除湿净化的烟气流出除湿净化塔27，经SCR反应器36后，最后通过风机29和净烟道进入烟囱30排放到大气中。

采用NaOH作为脱硫吸收剂，将脱硫剂经脱硫泵16打入脱硫塔6与烟气充分接触，使烟气中的二氧化硫与脱硫剂NaOH进行反应生成Na₂SO₃，从脱硫塔6排出的Na₂SO₃溶液经过曝气氧化，生成Na₂SO₄，通过加入氢氧化钙对吸收液的再生和固体副产品的析出，经过曝气和钠、钙置换的混合液流入沉淀池22，经沉淀灰水分离后的上清液，送入调节池23，在调节池23内，当PH值降低到一定程度时，通过调节池PH检测控制仪34测定调节池23内的PH值后，控制电动加料阀31将氢氧化钠储罐26中的氢氧化钠不断补充加入调节池23中，在脱硫塔6内，当PH值降低到一定程度时，通过PH检测控制仪32测定脱硫塔6内的PH值后，通过控制脱硫泵16向脱硫塔6内加入脱硫剂，如此循环，沉淀池22中的沉灰定期清除，捞起外运。

由氢氧化钙料仓17、卸料器18、电子螺旋称19、变频旋转给料机20组成氢氧化钙的输送装置，在曝气置换反应池21内，当PH值降低到一定程度时，通过曝气置换反应池PH检测控制仪33测定曝气置换反应池21内的PH值后，经电子螺旋称19称重计量后，通过变频旋转给料机20，根据曝气置换反应池21内的PH值，用改变转速的方式调整氢氧化钙的输送量，氢氧化钙送入曝气置换反应池21内。

脱硫化学反应式：

在吸收塔内吸收SO₂：

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃

将吸收了SO₂的吸收液送至曝气置换反应池21，进行亚硫酸根的氧化、吸收液的再生和固体副产品的析出。

通过罗茨风机25鼓入空气，在曝气置换反应池21中发生氧化反应。

氧化反应：Na₂SO₃+0.5O₂→Na₂SO₄

通过加入氢氧化钙对吸收液的再生和固体副产品的析出。

置换反应：Ca(OH)₂+Na₂SO₄+2H₂O→NaOH+CaSO₄·2H₂O

Ca(OH)₂+Na₂SO₃→2NaOH+CaSO₃

Ca(OH)₂+2NaHSO₃→Na₂SO₃+CaSO₃·0.5H₂O+0.5H₂O

再生的NaOH和Na₂SO₃等脱硫剂可以循环使用。

由此可见，这里NaOH消耗比较少，系统吸收液循环以后实际上主要消耗的是氢氧化钙，因此运行费用较低。

脱硝过程：液氨由槽车运送到液氨贮槽，输出的液氨经氨蒸发器40后变成氨气，将其送至氨气缓冲槽39备用；缓冲槽39内的氨气经减压后送入氨气/空气混合器38中，与来自稀释氨气风机37的空气混合后，通过喷氨隔栅的喷嘴喷入烟气中并与之充分混合，继而进入SCR反应器36，当烟气流经SCR反应器36的催化剂层35时，发生催化反应，NOx被选择性的还原：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

在反应器内NOx被还原为N₂和水。

该设备的最大特点是通过加入氢氧化钙对吸收液的再生和固体副产品的析出，NaOH消耗比较少，系统吸收液循环以后实际上主要消耗的是氢氧化钙，脱硫效率高达98％，运行费用较低；在有催化剂的烟气中注入氨作还原剂对NOx进行还原，在反应器内NOx被还原为N₂和水。

以120m²烧结机烟气脱硫工艺为例，本实用新型与常规装置比较，说明如下：

注：按年工作330日计算。

由此可见，本实用新型具有脱硫效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，维护易，占地面积小，系统使用寿命长等优点。

Claims (1)

1.一种烧结机烟气脱硫脱硝专用设备，包括烧结机、风箱、布袋除尘器、增压风机、脱硫塔、除湿净化塔、SCR反应器、风机、烟囱，其特征在于：所述烧结机顺序连接风箱、布袋除尘器、增压风机、脱硫塔、除湿净化塔、SCR反应器、风机、烟囱，所述风箱与布袋除尘器之间连接有电动调节阀，所述风机出口与脱硫塔入气口连接，脱硫塔入气口下部侧壁设置有PH检测控制仪，PH检测控制仪通过控制电缆与脱硫泵连接，脱硫塔入气口下部通过管道连接曝气置换反应池，曝气置换反应池连接沉淀池，曝气置换反应池一侧设置有罗茨风机，另一侧设置有氢氧化钙料仓，氢氧化钙料仓连接卸料器，卸料器连接电子螺旋称，电子螺旋称连接变频旋转给料机，变频旋转给料机连接曝气置换反应池，曝气置换反应池池边设置有曝气置换反应池PH检测控制仪，曝气置换反应池PH检测控制仪通过控制电缆与变频旋转给料机连接，沉淀池连接调节池，沉淀池下部设置有废液外排管道，调节池另一侧设置有氢氧化钠储罐，调节池池边设置有调节池PH检测控制仪，调节池PH检测控制仪通过控制电缆与电动加料阀连接，脱硫塔入气口上部设置有喷嘴，喷嘴上部设置有除雾器，除雾器上部设置有烟气出口，烟气出口连接除湿净化塔，除湿净化塔内设置有防湿空气过滤器，除湿净化塔底部设置有除湿净化塔废液外排管道，喷嘴穿过脱硫塔内壁与脱硫塔外壁的软接管连接，软接管与喷淋管连接，喷淋管通过支架固定在脱硫塔外壁上，喷淋管与进液管连接，进液管与脱硫泵连接，脱硫泵连接调节池，所述SCR反应器中间设有催化剂层，SCR反应器上部与氨气/空气混合器连接，氨气/空气混合器一路与稀释氨气风机连接，另一路与氨气缓冲槽连接，氨气缓冲槽与氨蒸发器连接。