CN101785969B - 一种烟气净化的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种烟气净化的方法和系统,解决了现有技术中脱硝、脱二噁英/呋喃过程中,效率低、成本高的问题。采用的技术方案是,一本方法的处理过程中包括脱硫、脱硝、脱二噁英/呋喃,过程中借助于催化剂实现对氮氧化物的裂解、借助于吸附剂吸附烟气中的二噁英/呋喃,所采用的催化剂和吸附剂为同一物质即优化活性焦,实现全部净化处理过程。本发明在低温环境下脱硝、脱二噁英/呋喃,效率高,费用低。

Description

一种烟气净化的方法和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及工业炉窑烟气净化领域,特别涉及一种对垃圾焚烧、钢铁厂烧结和电弧炼钢过程中所产生的烟气净化方法和系统的改进,具体为一种烟气净化的方法和系统。

背景技术

[0002] 垃圾焚烧、发电厂和钢铁厂烧结生产过程中排放的SA和NOx、二噁英是大气污染的主要物质,SO2和NOx是形成酸雾和酸雨的主要原因之一,严重危害人体健康,对自然环境造成严重损害,对自然环境造成严重的损害,二噁英对环境和人体的危害更是不容忽视。脱硫、脱硝、脱二噁英/呋喃是中国治理燃煤污染改善大气环境的最主要目标。

[0003] 发达国家对第一代污染物工业粉尘治理早已完成,第二代污染物S02、NOx治理技术开始商业化,第三代污染物(X)2以及二噁英等治理技术已进入研究和应用阶段。钢铁厂是煤炭消耗大户之一,是燃煤S02、NOx的主要污染大户之一。钢铁厂燃煤烟气脱S02、NOx, 是我国大气污染控制领域最紧迫的一项任务。脱除垃圾焚烧、钢铁厂烧结和电弧炉炼钢烟气中的二噁英,也应提到日程上来。随着城市化的进展,每天产生着大量的垃圾。垃圾问题是一个无法回避的问题,尤其是对大城市,这个问题更为突出。处理垃圾有两种方法:

[0004] 其一,填埋,其存在的问题:①需要场地:对大城市选择垃圾填埋场更为困难;② 污染地下水;③发出恶臭,影响周围环境。

[0005] 其二,焚烧,其存在的问题:①产生S02、N0x和二噁英等污染环境。②投资大,运行费用高。目前我国已经建成的垃圾焚烧项目,多数采用进口焚烧设备。垃圾焚烧烟气中的 S02、NOx和二噁英等是可以得到有效控制的。但是,投资大,运行费用高。

[0006] 中国是个钢产量过5亿吨的钢铁大国,烧结矿作为炼铁的主要原料,在烧结生产过程中产生大量烟气,烧结烟气中含有S02、NOx和二噁英等,其含量可分别高达 1000-4600mg/Nm3、72-180mg/Nm3、2-10ng/Nm3。

[0007] 目前中国烧结脱技术工业化应用程度还很低,已有的主要是改进的国外烟气脱硫装置,自主开发的烧结脱硫装置几乎是空白。烧结烟气脱NOx和二噁英更是目前面临的需要解决的棘手问题。

[0008] 目前国内烟气脱硫FGD的方法有:湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫。湿法脱硫主要有石灰石/石膏湿法烟气脱硫WFGD。半干法脱硫主要有:喷雾干燥法SDA、增湿灰循环工艺脱硫WD、循环流化床烟气脱硫CFB-FGD、回流式循环流化床烟气脱硫RCFB。干法脱硫主要有:炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫LIFAC。

[0009] 烟气脱硝主要有有选择性催化还原SCR技术和选择性非催化还原SNCR技术。选择性催化还原SCR烟气脱N0X,目前在日本、德国、美国等发达国家广泛应用,在我国新建的电厂也开始了应用。使NOx转化为N2的工程过程中必须使用还原剂,例如NH3。根据所使用催化剂的催化反应温度,SCR工艺分成高温、中温和低温。一般高温大于400°C,中温 300-400°C,低温小于300°C。目前工程中应用最广最多的SCR催化剂是氧化钛基催化剂,使用温度在300-400°C。另外还有沸石催化剂,使用温度在345-590°C,氧化铁催化剂,使用温度在380-430°C。大多数催化剂的使用温度都比较高,在使用时烟气需要加热,耗费的资源大。

[0010] 工业烟气净化通常采用联合净化工艺,例如FGD-SCR联合脱硫脱硝工艺。工业化的SO2/NOx联合脱除工艺采用石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺脱除SO2和利用选择性催化还原工艺脱除N0X。选择性催化还原工艺脱除NOx和石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺是采用不同的技术各自独立工作的。该联合工艺在德国和日本、瑞士、丹麦等国家工业应用。

[0011] 参看图1湿法脱硫WFGD和选择性催化还原法SCR工艺联合脱硫脱硝工艺流程图, SCR工艺条件:要求烟气温度378°C。此工程烟气量为4487885m3/h,NOx脱除率90%,原烟气含 NOx 500mg/m3,脱后烟气含 NOx 50mg/m3。

[0012] 此工艺的缺点是:1)SCR投资大:仅SCR投资达2. 4123亿元人民币,其中催化剂使用日本日立造船生产的钛基催化剂,主要成分为Ti-v-w,价格1.0068亿元人民币。2、运行费用高:年运行费用高达4871万元,每吨NOx脱除成本MOO元。催化剂的使用寿命为2〜 3年,对失活的催化剂,首先考虑处理的方式是催化剂的再生,没有必要再生的,则要对其进行废弃处理,这又需要资金和场地。

[0013] 活性炭(焦)作为催化剂是目前正在研究的低温SCR技术,活性炭(焦)作为吸附剂吸附烟气中的二噁英/吸附为另一个重要课题。

[0014] 目前中国所使用的脱硝、脱二噁英/呋喃工艺方法工程投资大,运行费用高。

[0015] 开发一种投资费用小、脱硝、脱二噁英/呋喃效率高、适合中国国情的脱硝、脱二噁英/呋喃工艺方法是目前面临的问题。

发明内容

[0016] 开发一种符合中国国情,脱硝、脱二噁英/呋喃效率高的、投资小的脱硝、脱二噁英/呋喃工艺方法。该方法系统的基本构思是建立在使用成熟的脱硫技术先行脱硫,使用本发明人的发明专利《一种烟气脱硝催化剂的制备方法》(申请号为:200910074819. 1)所生产的优化活性焦,应用和改进本发明人的发明专利《一种工业烟气处理方法和系统》(申请号为:200910074818. 7)所发明的烟气脱硝工艺系统,同时脱除二噁英/呋喃,形成烟气脱硝、脱二噁英/呋喃工艺系统。

[0017] 本发明采用的技术方案是:一种烟气净化的方法,本方法的处理过程中包括脱硫、 脱硝、脱二噁英/呋喃,过程中借助于催化剂实现对氮氧化物的裂解、借助于吸附剂吸附烟气中的二噁英/呋喃,所采用的催化剂和吸附剂为同一物质即优化活性焦,实现全部净化处理过程。

[0018] 与所述的一种烟气净化的方法配套的一种烟气净化的系统,系统中包括有:引风机、抑制剂喷入装置、脱硫装置、脱硝、脱二噁英/呋喃装置、电除尘器、热交换器、优化活性焦供应装置、烟®、净化风机,脱硝、脱二噁英/呋喃装置采用的装置为优化活性焦移动床、 或者优化活性焦管式反应器、或者优化活性焦袋式反应器、或者袋式反应器,工业排出的烟气由抑制剂喷入装置逆向喷入二噁英/呋喃抑制剂,然后经电除尘器除尘后的烟气在引风机的作用下,进入到热交换器中进行降温,降温后进入到脱硫装置中进行脱硫,脱硫过程完成后,进入热交换器进一步升温,而后进入到脱硝、脱二噁英/呋喃装置进行脱硝、脱二噁英/呋喃,同时优化活性焦供应装置和氨、空气混合器分别向脱硝、脱二噁英/呋喃装置供应优化活性焦和氨气,达到排放标准后的烟气经净化风机、烟®排放。

[0019] 本发明的有益效果是:本发明方法简单,操作方便,烟气净化效果好。本发明采用的优化活性焦既作为脱硝的催化剂,又作为脱二噁英/呋喃的吸附剂,在同一个系统中完成脱硝、脱二噁英/呋喃的过程,脱硝、脱二噁英/呋喃温度控制在50-170°C之间,不仅实现了低温脱硝,并且脱除了二噁英/呋喃。优化活性焦以褐煤为主要原料制造,中国的褐煤资源丰富,原料资源获取容易,价格便宜。烟气净化工程投资少,运行费用低。脱硝、脱二噁英 /呋喃效率高,效果明显,并且优化活性焦实现了循环使用、综合利用及无害化处理,避免了二次污染。

附图说明

[0020] 图1为WFGD和SCR工艺联合脱硫、脱硝工艺流程示意图。

[0021] 图2为本发明第一实施例的系统结构示意图。

[0022] 图3为优化活性焦移动床结构示意图。

[0023] 图4为本发明第二实施例的系统结构示意图。

[0024] 图5为优化活性焦管式反应器结构示意图。

[0025] 图6为本发明第三实施例的系统结构示意图。

[0026] 图7为优化活性焦袋式除尘器结构示意图。

[0027] 图8为本发明第四实施例的系统结构示意图。

[0028] 图9为本发明第五实施例的系统结构示意图。

[0029] 图中,SCR为脱硝装置,AH为空气预热器,ESP为电除尘器,GGH为热交换器,FGD 为脱硫装置,1为引风机,2为优化活性焦移动床,3为优化活性焦管式反应器,4为CFB吸收塔,5为袋式除尘器,6为优化活性焦袋式反应器,7为净化风机,8为烟囱,9为消石灰仓, 10为风机I,11为喷水系统,12为筛子,13为仓式泵I,14为优化活性焦混合仓,15为仓式泵II,16为喷吹罐,17为分配器,18为优化活性焦仓,19为氨、空气混合器,20为风机II,21 为脱硫净化产物仓,22为优化活性焦回收仓,23为仓式泵III,24为原煤仓,25为烧结机, 26为烧结粉尘仓,27为烧结原料仓,28为闸门,四为抑制剂仓,30为抑制剂喷入口,31为袋式反应器,32为烟气净化产物仓,33为仓式泵,2-1为净化气出口,2-2为高料位计,2_3为低料位计,2-4为气体入口,2-5为卸灰阀,2-6为优化活性焦,2-7为壳体,2_8为布气装置, 3-1为收缩段,3-2为优化活性焦管式反应器侯口,3-3为扩张段,6-1为阀板孔,6_2为烟气出口,6-3为预除尘结构,6-4为烟气进口,6-5为优化活性焦,6-6为支撑体,6_7为小滤袋, 6-8为大滤袋,6-9为箱体。

具体实施方式

[0030] 本发明采用的技术方案是:一种烟气净化的方法,本方法的处理过程中包括脱硫、 脱硝、脱二噁英/呋喃,过程中借助于催化剂实现对氮氧化物的裂解、借助于吸附剂吸附烟气中的二噁英/呋喃,所采用的催化剂和吸附剂为同一物质即优化活性焦,实现全部净化处理过程。

[0031] 本发明的技术方案中,采用优化活性焦脱硝、脱二噁英/呋喃的过程为:

[0032] 1)排除的烟气逆向喷入二噁英/呋喃抑制剂后进入到电除尘器ESP进行除尘;[0033] 2)除尘后的烟气在脱硫装置FGH中进行脱硫;

[0034] 3)脱硫后的烟气在热交换器GGH进行热交换,升高温度,

[0035] 4)升温后的烟气在脱硝、脱二噁英/呋喃装置中氨气气氛下以优化活性焦作为催化剂和吸附剂,在工艺温度为50-170°C的环境下进行脱硝、脱二噁英/呋喃,

[0036] 5)对脱硝、脱二噁英/呋喃后的烟气做进一步的除尘,达到烟气排放标准后排出。

[0037] 本发明的技术方案中,所述的优化活性焦是采用褐煤半焦为基料,添加焦煤和煤焦油混合成型,经活化制成活性焦,再添加活化剂制成;所述的活化剂采用无机盐活化剂、 或者金属氧化物活化剂,所述的无机盐活化剂为狗2 (SO4) 3、或!^eSO4,所述的金属氧化物活化剂为Cr203。

[0038] 本发明的技术方案中,所述的方法中步骤4)中,参与脱硝、脱二噁英/呋喃过程后的优化活性焦作为燃料燃烧;脱硝、脱二噁英/呋喃过程中所生成的烧结脱硫灰和烧结净化产物由烧结脱硫灰仓21和烧结净化产物仓32输送至烧结原料仓27,而后输送至烧结机 25中,再进入到高炉中。

[0039] 本发明的技术方案中,所述的方法中步骤1)中所用的抑制剂为:&(0!1)2、或 CaCO3、或CaO、或Mg (OH) 2、或MgCO3、或MgO,以上的抑制剂通过抑制剂喷入装置进行添加,该装置的结构中包括有:存放抑制剂的抑制剂仓29,与抑制剂仓四连接的喷吹罐16,与喷吹罐16连接的分配器17。

[0040] 与所述的一种烟气净化的方法配套的一种烟气净化的系统,系统中包括有:引风机、抑制剂喷入装置、脱硫装置、脱硝、脱二噁英/呋喃装置、电除尘器、热交换器、优化活性焦供应装置、烟®、净化风机,脱硝、脱二噁英/呋喃装置采用的装置为优化活性焦移动床 2、或者优化活性焦管式反应器3、或者优化活性焦袋式反应器6、或者袋式反应器31,工业排出的烟气由抑制剂喷入装置逆向喷入二噁英/呋喃抑制剂,然后经电除尘器ESP除尘后的烟气在引风机1的作用下,进入到热交换器GGH中进行降温,降温后进入到脱硫装置FGD 中进行脱硫,脱硫过程完成后,进入热交换器GGH进一步升温,而后进入到脱硝、脱二噁英/ 呋喃装置进行脱硝、脱二噁英/呋喃,同时优化活性焦供应装置和氨、空气混合器19分别向脱硝、脱二噁英/呋喃装置供应优化活性焦和氨气,达到排放标准后的烟气经净化风机7、 烟囱8排放。

[0041] 本发明的技术方案中,结构中还包括有袋式除尘器5和优化活性焦循环利用装置,烟气脱硝、脱二噁英/呋喃后进入到袋式除尘器5进行进一步的除尘,达到排放标准经烟囱8排放,参加净化过程后的优化活性焦进入到优化活性焦循环利用装置中回收、循环利用;所述的优化活性焦循环利用装置中包括有:筛子12、仓式泵113,从脱硝、脱二噁英/ 呋喃装置中排出的优化活性焦,经筛子12筛分,筛上物经仓式泵113输送到优化活性焦混合仓14中,再由仓式泵1115或者喷吹罐16输送到脱硝、脱二噁英/呋喃装置中循环使用。

[0042] 本发明的技术方案中,所述的优化活性焦移动床2的结构中包括有:圆筒状的壳体2-7、分别位于壳体2-7上端和下端的卸灰阀2-5、优化活性焦移动床2的腔体内设置有布气装置2-8、设置在布气装置2-8上与外界的氨、空气混合器19配套的气体入口 2-4、设置在壳体2-7上的与内部连通的净化气出口 2-1以及设置在壳体2-7上的高料位计2-2、低料位计2-3。

[0043] 本发明的技术方案中,所述的优化活性焦管式反应器3的结构中包括有:位于上部的收缩段3-1、与收缩段3-1连通的优化活性焦管式反应器侯口 3-2、设置在优化活性焦管式反应器3内的烟气压力损失调控装置、与优化活性焦管式反应器侯口 3-2连通的扩张段3-3,优化活性焦管式反应器侯口 3-2处与配套的优化活性焦分配器17与氨、空气混合器 19连通。

[0044] 本发明的技术方案中,所述的优化活性焦袋式反应器6的结构中包括有:箱体 6-9、设置在箱体6-9上的设置有预除尘设备6-3的烟气进口 6-4和设置有阀板孔6_1的烟气出口 6-2、设置在箱体6-9上的大滤袋6-8、设置在大滤袋6-8内层的小滤袋6_7、设置在小滤袋6-7内层的支撑体6-6。

[0045] 下面结合附图,对本发明的实施例做进一步的说明。

[0046] 由于脱硫工艺和脱硝二噁英/呋喃反应器型式不同等因素,联合脱硫、脱硝、脱二噁英/呋喃工艺亦不同,可分为两大类:

[0047] 1)、新建脱硝脱二噁英/呋喃反应器:使用烟气脱硫工艺FGD,例如石灰-石膏湿法或半干法脱硫工艺先行脱硫,新建优化活性焦脱硝、脱二噁英/呋喃反应器,实现烟气联合脱硫脱硝脱二噁英/呋喃,例如附图2和附图4中所描述的工艺流程。

[0048] 2)、优化半干法脱硫工艺中的除尘器,使之成为优化活性焦袋式反应器6和袋式反应器31,不再新建脱硝脱二噁英/呋喃反应器。

[0049] 对于半干法烟气脱硫如CFB-FGD工艺等,还有另外一种烟气联合脱硫脱硝脱二噁英/呋喃工艺;使用半干法脱硫工艺先行脱硫,优化半干法脱硫工艺中的除尘器,使之成为优化活性焦袋式反应器6或袋式反应器31,不再新建脱硝脱二噁英/呋喃反应器,实现烟气联合净化即半干法脱硫工艺和优化活性焦袋式反应器6或袋式反应器31脱硝脱二噁英 /呋喃烟气联合净化工艺。例如附图6,附图8,附图9所描述的工艺过程。

[0050] 参看附图2,描述的是垃圾焚烧烟气脱硫工艺和优化活性焦移动床脱硝、脱二噁英 /呋喃烟气联合净化工艺流程,使用石灰/石膏湿法工艺先行脱硫,使用优化活性焦移动床 2再行脱硝、脱二噁英/呋喃,烟气在进入电除尘器ESP除尘前先由抑制剂喷入装置逆向喷入脱二噁英/呋喃抑制剂,再经过电除尘器ESP除尘后,烟气在引风机1的作用下进入到热交换器GGH进行降温,随后进入到脱硫装置FGD中进行脱硫,烟气脱硫后,再一次进入到热交换器GGH进行升温,随后进入到优化活性焦移动床2内进行脱硝、脱二噁英/呋喃过程。 在烟气向优化活性焦移动床2内输送的过程中,氨、空气混合气19在烟气通道内逆向喷入氨气,使其与烟气一起进入到优化活性焦移动床2内。优化活性焦仓18同时向优化活性焦移动床2输入优化活性焦2-6,作为催化剂和吸附剂参与脱硝、脱二噁英/呋喃的反应。参看附图3,此时混合气体经布气装置2-8由下而上流动,进行脱硝、脱二噁英/呋喃反应,净化的烟气从净化气出口 2-1排出床外,进入袋式除尘装置5进行进一步的除尘并且继续脱硝、脱二噁英/呋喃反应,在净化风机7的作用下,达到排放标准后的烟气通过烟囱8排出。 在优化活性焦移动床2内的优化活性焦2-6在垂直的优化活性焦移动床2内,在重力的作用下,由上而下移动,从优化活性焦移动床2的顶部下降至底部。排出优化活性焦移动床2 外的优化活性焦2-6进入筛子12,筛上的优化活性焦2-6由仓式泵I 13输送至优化活性焦混合仓14内,由仓式泵1115输送到优化活性焦仓18内,循环使用。筛下的优化活性焦2-6 进入仓式泵11123,储存在原煤仓M,供燃烧使用。袋式除尘器5得到的细小颗粒的优化活性焦2-6也进入仓式泵III 23,这些细小颗粒的优化活性焦由仓式泵23输送至原煤仓24,对于筛上的优化活性焦,也要定期更新,将其输送至原煤仓04),均供燃用。

[0051] 优化活性焦的循环使用:尚未参加反应的优化活性焦,加入到优化活性焦混合仓 14中。优化活性焦由优化活性焦仓18经卸灰阀2-5进入到优化活性焦移动床2顶部。优化活性焦移动床2内的优化活性焦2-6经卸灰阀2-5排除床外。优化活性焦2-6在垂直的优化活性移动床2内,在重力的作用下,由上而下移动,从床的顶部下降至底部。排除床外的优化活性焦进入筛子12,筛上的优化活性焦2-6由仓式泵I 13输送,进入优化活性焦混合仓14内,混合优化活性焦由仓式泵1115输送至优化活性焦仓18。

[0052] 参看附图4,描述的是烧结烟气脱硫工艺和优化活性焦管式反应器脱硝、脱二噁英 /呋喃联合净化工艺流程,使用石灰/石膏湿法先行脱硫,使用优化活性焦袋式反应器3再行脱硝、脱二噁英/呋喃,烟气在进入电除尘器ESP除尘前先由抑制剂喷入装置逆向喷入脱二噁英/呋喃抑制剂,再经过电除尘器ESP进行第一步除尘后,烟气在引风机1的作用下进入到热交换器GGH进行降温,随后进入到脱硫装置FGD中进行脱硫,烟气脱硫后,进入到热交换器GGH进行升温,随后进入到优化活性焦管式反应器3内进行脱硝、脱二噁英/呋喃过程。优化活性焦混合仓14同时向优化活性焦管式反应器3内输入优化活性焦,作为催化剂和吸附剂参与脱硝、脱二噁英/呋喃的反应。

[0053] 参看附图5,优化活性焦经分配器17,应用本发明人的发明专利《熔融还原炉粉浓相输送系统》和实用新型《浓相多路流态化喷吹罐》的技术和设备,优化活性焦由喷吹罐16 进行浓相输送,并经分配器17通过多支喷枪喷入优化活性焦管式反应器喉口 3-2部位。氨气经氨、空气混合器19,在优化活性焦管式反应器喉口 3-2部位分别喷入到优化活性焦管式反应器3内,与烟气流的相对速度超过40m/s,优化活性焦作为催化剂和吸附剂与烟气充分混合进行脱硝、脱二噁英/呋喃反应。反应后的烟气进入袋式除尘装置5进行进一步的除尘并且继续脱硝、脱二噁英/呋喃反应,在净化风机7的作用下,达到排放标准后通过烟囱8排出。排出优化活性焦管式反应器3外的优化活性焦进入筛子12,筛上的优化活性焦由仓式泵113输送至优化活性焦混合仓14内,新鲜的优化活性焦也陆续输送到优化活性焦混合仓14内,混合的优化活性焦经喷吹罐16进行浓相输送并经过分配器17通过多支喷枪向优化活性焦反应器3内连续喷入,优化活性焦循环使用。筛下的优化活性焦进入仓式泵 11123,储存在原煤仓M,供燃烧使用。袋式除尘器5得到的细小颗粒的优化活性焦也进入仓式泵11123,这些细小颗粒的优化活性焦由仓式泵23输送至原煤仓M,供燃用。对于筛上的优化活性焦,也要定期更新,将其输送至原煤仓对,亦供燃烧使用。

[0054] 参看附图6,描述的是垃圾焚烧烟气半干法脱硫工艺和优化活性焦袋式反应器6 脱硝、脱二噁英/呋喃工艺的流程,使用半干法脱硫工艺先进行脱硫,使用优化活性焦袋式反应器6进行脱硝、脱二噁英/呋喃。抑制剂由抑制剂仓四经喷吹罐16和分配器17,在抑制剂喷吹口 30处,逆向喷入烟道内。烟气在引风机1的作用下,烟气进入到CFB吸收塔4 内进行脱硫,而后输送到优化活性焦袋式反应器6中,在输送过程中氨气由氨、空气混合器 19逆向喷入CFB吸收塔出口处的烟道内,脱硫后的烟气与氨气在烟道内混合后一起进入到优化活性焦袋式反应器6中,进行脱硝、脱二噁英/呋喃反应。优化活性焦仓18同时向优化活性焦袋式反应器6内输入优化活性焦,作为催化剂和吸附剂参与脱硝、脱二噁英/呋喃的反应。排出优化活性焦袋式反应器6外的优化活性焦6-5进入筛子12,筛上的优化活性焦6-5由仓式泵113输送至优化活性焦混合仓14内,由仓式泵II 15输送到优化活性焦仓18内,循环使用。筛下的优化活性焦6-5进入仓式泵11123,储存在原煤仓M,对于筛上的优化活性焦也要定期更新,将其输送至原煤仓对,供燃烧使用。从优化活性焦袋式反应器6 排出的烟气,达到排放标准后经净化风机7、烟囱8排出。

[0055] 参看附图7,优化活性焦袋式反应器6既是脱硝、脱二噁英/呋喃的反应器,又是除尘器,其特点是:优化活性焦6-5位于小滤袋6-7和大滤袋6-8之间,形成优化活性焦固定床,这部分优化活性焦定期更换。烟气通过烟气入口 6-4进入到优化活性焦优化活性焦袋式反应器6中,通过预除尘机构6-3先进行一步除尘,然后进入到大滤袋6-8、小滤袋6-7, 在优化活性焦6-5的催化和吸附作用下进行脱硝、脱二噁英/呋喃。进行反应后,打开阀门孔6-1,由烟气出口 6-2排出。

[0056] 参看附图8,描述的是烧结烟气半干法脱硫工艺和优化活性焦袋式反应器6脱硝、 脱二噁英/呋喃工艺的流程。使用半干法脱硫工艺进行脱硫,使用优化活性焦袋式反应器6 进行脱硝、脱二噁英/呋喃。抑制剂由抑制剂仓四经喷吹罐16和分配器17逆向喷入烟道内。除尘后的烟气在引风机1的作用下进入到CFB吸收塔4内进行脱硫,而后输送到优化活性焦袋式反应器6中。在输送过程中氨气由氨、空气混合器19逆向喷入CFB吸收塔4出口处的烟道内,脱硫后的烟气与氨气在烟道内混合,混合气体一起进入到优化活性焦袋式反应器6中,进行脱硝、脱二噁英/呋喃。优化活性焦仓18同时向优化活性焦袋式反应器 6内输入优化活性焦,作为催化剂和吸附剂参与脱硝、脱二噁英/呋喃的反应。排出优化活性焦袋式反应器6外的优化活性焦6-5进入筛子12,筛上的优化活性焦6-5由仓式泵I 13 输送至优化活性焦混合仓14内,由仓式泵1115输送到优化活性焦仓18内,循环使用。筛下的优化活性焦6-5进入仓式泵11123,储存在原煤仓M,对于筛上的优化活性焦也要定期更新,将其输送至原煤仓M中,均供燃烧使用。烧结脱硫灰由烧结脱硫灰仓21输送至烧结原料仓27,作为烧结原料使用,实现无害化处理。从优化活性焦袋式反应器6排出的烟气, 达到排放标准后经净化风机7、烟® 8排出。

[0057] 参看附图9,描述的是烧结烟气半干法脱硫工艺和袋式反应器脱硝、脱二噁英/呋喃烟气联合净化工艺的流程。

[0058] 使用半干法工艺先行脱硫,使用袋式反应器31再行脱硝脱二噁英/呋喃。抑制剂经由抑制剂喷入装置将其喷入电除尘器ESP之前的烟道内。烟气经引风机1进入CFB吸收塔4,烟气在CFB吸收塔4内脱硫。应用本发明人的发明专利《熔融还原炉粉煤浓相输送系统》和实用新型《浓相多路流态化喷吹罐》的技术和设备,优化活性焦经由喷吹罐16进行浓相输送并经分配器17,通过多支喷枪喷入CFB吸收塔4出口处的烟道内,氨气经氨、空气混合器19亦喷入CFB吸收塔4出口处的烟道内。脱硫后的烟气与优化活性焦、氨气在烟道内混合后,一同进入袋式反应器31内,进行脱硝脱二噁英/呋喃反应和除尘,净化后的烟气经净化风机7和烟囱8排入大气中。

[0059] 袋式反应器31既是脱硝脱二噁英/呋喃的反应器,又是除尘器,它有预除尘机构, 能适应高浓度粉尘除尘需要。

[0060] 烧结烟气净化产物无害化处理:

[0061] 由袋式反应器31除尘得到的除尘灰称为烧结烟气净化产物,它包括:脱硫产物和脱硝脱二噁英/呋喃产物。脱硝产物为无毒无害的氮气和水以及优化活性焦;脱二噁英/ 呋喃产物为吸附了二噁英/呋喃的优化活性焦。烧结烟气净化产物由烟气净化产物仓32经仓式泵33输送至烧结原料仓27,进入烧结机25,进行无害化处理。为避免二噁英/呋喃再分解后重新合成,设有抑制剂喷入装置,抑制剂由喷吹罐16经分配器17喷入烟道内。由电除尘器ESP得到的烧结粉尘由烧结粉尘仓沈输送至烧结原料仓27,作为烧结原料使用。

[0062] 本发明采用优化活性焦作为催化剂和吸附剂,实现了低温脱硝,并脱除了二噁英/ 呋喃。同时,优化活性焦实现了循环利用,节约了资源。优化活性焦以褐煤为主要原料制造, 成本低。

[0063] 优化活性焦综合利用和无害化处理:

[0064] 进入原煤仓M的优化活性焦粉末和定期更换的优化活性焦,其综合利用和无害化处理方法有三种,可采用其中一种:

[0065] 其一,作为垃圾焚烧的助燃剂,在焚烧炉炉膛温度850°C以上的条件下,优化活性焦燃烧,二噁英/呋喃迅速分解。为避免二噁英/呋喃在分解后重新合成,需在烟道内喷入抑制剂。

[0066] 其二,作为钢铁厂烧结生产中的燃料;

[0067] 优化活性焦作为燃料,在烧结生产过程中,在1100-1500°C的条件下,

[0068] 优化活性焦燃烧,二噁英/呋喃迅速分解。为避免二噁英/呋喃在分解后重新合成,需在烟道内喷入抑制剂。

[0069] 以上其一、其二均设有抑制剂喷入装置,它包括抑制剂仓四、喷吹罐16和分配器 17。

[0070] 抑制剂通常使用Ca(OH) 2粉、CaC03粉、CaO粉、白云石粉以及白云石经煅烧和粉碎后的粉末等。抑制剂由喷吹罐16经过分配器17喷入烟道内。

[0071] 其三,作为燃料喷入高炉。

[0072] 优化活性焦作为燃料从风口喷入高炉,在高炉风口前高达1800°C以上的条件下, 优化活性焦燃烧,二噁英/呋喃迅速分解。由于高炉内不存在氧气,消除了二噁英/呋喃生成的基础条件,避免重新合成二噁英/呋喃。

Claims (6)

1. 一种烟气净化的方法,本方法的处理过程中包括脱硫、脱硝、脱二噁英/呋喃,过程中借助于催化剂实现对氮氧化物的裂解、借助于吸附剂吸附烟气中的二噁英/呋喃,其特征在于:所采用的催化剂和吸附剂为同一物质即优化活性焦,所述的优化活性焦是采用褐煤半焦为基料,添加焦煤和煤焦油混合成型,经活化制成活性焦,再添加活化剂制成;所述的活化剂采用无机盐活化剂、或者金属氧化物活化剂,所述的无机盐活化剂为I^e2(SO4)3、或 I^eSO4,所述的金属氧化物活化剂为Cr2O3,采用优化活性焦脱硝、脱二噁英/呋喃的过程为:1)排除的烟气逆向喷入二噁英/呋喃抑制剂后进入到电除尘器ESP进行除尘,所述的抑制剂为:Ca (OH) 2、或CaCO3、或CaO、或Mg (OH) 2、或MgCO3、或MgO,以上的抑制剂通过抑制剂喷入装置进行添加,该装置的结构中包括有:存放抑制剂的抑制剂仓(¾),与抑制剂仓 (29)连接的喷吹罐(16),与喷吹罐(16)连接的分配器(17);2)除尘后的烟气在脱硫装置FGH中进行脱硫;3)脱硫后的烟气在热交换器GGH进行热交换,升高温度,4)升温后的烟气在脱硝、脱二噁英/呋喃装置中氨气气氛下以优化活性焦作为催化剂和吸附剂,在工艺温度为50-170°C的环境下进行脱硝、脱二噁英/呋喃,5)对脱硝、脱二噁英/呋喃后的烟气做进一步的除尘,达到烟气排放标准后排出。
2.根据权利要求1所述的一种烟气净化的方法,其特征在于:所述的方法中步骤4) 中,参与脱硝、脱二噁英/呋喃过程后的优化活性焦作为燃料燃烧;脱硝、脱二噁英/呋喃过程中所生成的烧结脱硫灰和烧结净化产物由烧结脱硫灰仓和烧结净化产物仓(32)输送至烧结原料仓(27),而后输送至烧结机05)中,再进入到高炉中。
3.与权利要求1所述的一种烟气净化的方法配套的一种烟气净化的系统,系统中包括有:引风机、抑制剂喷入装置、脱硫装置、脱硝、脱二噁英/呋喃装置、电除尘器、热交换器、优化活性焦供应装置、烟®、净化风机,其特征在于:脱硝、脱二噁英/呋喃装置采用的装置为优化活性焦移动床O)、或者优化活性焦管式反应器(3)、或者优化活性焦袋式反应器(6),工业排出的烟气由抑制剂喷入装置逆向喷入二噁英/呋喃抑制剂,然后经电除尘器 ESP除尘后的烟气在引风机(1)的作用下,进入到热交换器GGH中进行降温,降温后进入到脱硫装置FGD中进行脱硫,脱硫过程完成后,进入热交换器GGH进一步升温,而后进入到脱硝、脱二噁英/呋喃装置进行脱硝、脱二噁英/呋喃,同时优化活性焦供应装置和氨、空气混合器(19)分别向脱硝、脱二噁英/呋喃装置供应优化活性焦和氨气,达到排放标准后的烟气经净化风机(7)、烟® (8)排放,结构中还包括有袋式除尘器(¾和优化活性焦循环利用装置,烟气脱硝、脱二噁英/呋喃后进入到袋式除尘器(¾进行进一步的除尘,达到排放标准经烟@ (8)排放,参加净化过程后的优化活性焦进入到优化活性焦循环利用装置中回收、循环利用;所述的优化活性焦循环利用装置中包括有:筛子(12)、仓式泵I (13),从脱硝、脱二噁英/呋喃装置中排出的优化活性焦,经筛子(1¾筛分,筛上物经仓式泵I (13)输送到优化活性焦混合仓(14)中,再由仓式泵11(1¾或者喷吹罐(16)输送到脱硝、脱二噁英/呋喃装置中循环使用。
4.根据权利要求3所说的一种烟气净化的系统,其特征在于:所述的优化活性焦移动床O)的结构中包括有:圆筒状的壳体0-7)、分别位于壳体(2-7)上端和下端的卸灰阀 (2-5)、优化活性焦移动床(¾的腔体内设置有布气装置(2-8)、设置在布气装置(2-8)上与外界的氨、空气混合器(19)配套的气体入口 0-4)、设置在壳体(2-7)上的与内部连通的净化气出口以及设置在壳体0-7)的高料位计0-2)、低料位计0-3)。
5.根据权利要求3所说的一种烟气净化的系统,其特征在于:所述的优化活性焦管式反应器(3)的结构中包括有:位于上部的收缩段(3-1)、与收缩段(3-1)连通的优化活性焦管式反应器喉口(3-2)、设置在优化活性焦管式反应器(3)内的烟气压力损失调控装置、与优化活性焦管式反应器喉口(3-¾连通的扩张段(3-3),优化活性焦管式反应器喉(3-2)处与配套的优化活性焦分配器(17)与氨、空气混合器(19)连通。
6.根据权利要求3所说的一种烟气净化的系统,其特征在于:所述的优化活性焦袋式反应器(6)的结构中包括有:箱体(6-9)、设置在箱体(6-9)上的设置有预除尘设备 (6-3)的烟气进(6-4)和设置有阀板孔(6-1)的烟气出(6-2)、设置在箱体(6_9)上的大滤袋(6-8)、设置在大滤袋(6-8)内层的小滤袋(6-7)、设置在小滤袋(6-7)内层的支撑体 (6-6)。
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