CN105251325A - 一种烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统及方法 - Google Patents

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陈鹏
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王飞
徐伟
刘芳
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Abstract

一种烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统及方法,包括电除尘器、消石灰罐、吸收塔、布袋除尘器、副产物仓及烟囱,在吸收塔与布袋除尘器之间增设脉冲电晕反应器,布袋除尘器通过管道分别与副产物仓、烟囱以及吸收塔进料管道连接,电除尘器和消石灰罐也同时连接在吸收塔进料管道上。烧结烟气在吸收塔内完成脱硫反应后由烟囱排出;反应后的烟气与脱硫灰经过脉冲电晕反应器电晕活化后生成NO2,并被脱硫剂吸收;进入布袋除尘器的脱硫灰一部分返回吸收塔循环再利用,另一部分由副产物仓外排。本发明在脱硫的同时兼具脱硝的作用,不仅可减少企业新建脱硝项目的投资,而且可简化处理工艺,降低运行成本,有利于环境保护。

Description

一种烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于环境保护技术领域,特别涉及一种用于烧结烟气处理的循环流化床脱 硫脱硝系统及方法。

背景技术

[0002] "十二五"规划中,我国明确提出了对氮氧化物(NOx)进行全面控制的目标,要求钢 铁企业烧结烟气氮氧化物排放小于300mg/m3。目前烧结烟气大多都进行了脱硫处理工艺, 如果在脱硫后加入脱硝工艺,会大大增加运行成本,因此,在脱硫工艺的基础上改进,使烟 气脱硫工艺具有脱硝效果的研究已经势在必行。

[0003] 循环流化床脱硫工艺目前已经在烧结烟气脱硫方面有着较广泛的应用,随着国家 对烧结烟气排放标准越来越严格,单纯的脱硫已经无法满足企业的需要。

[0004] 脉冲电晕技术是利用高压脉冲电源产生的高能电子激活烟气中的H20、02等分子 被激活、电离或裂解产生强氧化性的自由基,然后这些自由基对S02、N0x进行等离子体催化 氧化,分别生成S03和N02或相应的酸。脉冲电晕放电脱硫脱硝有突出的优点,不需要昂贵 的电子枪,不需要辐射屏蔽,只要对现有的静电除尘器进行适当的改造即可实现。

[0005] 脉冲电晕放电烟气净化装置一般由五单元结构组成:烟气增湿降温塔,气氨投加 装置,脉冲高压电源,脉冲放电等离子体反应器及副产物收集装置。氨气与废气中的二氧化 硫和氮氧化物反应生成硫酸铵和硝酸铵,在脉冲放电等离子体反应器与副产物收集器之间 的管道中极易沉积,要解决硫酸铵和硝酸铵的沉积问题,会增添清理硫酸铵和硝酸铵的设 备,如增添刮板机,清灰装置,沉降箱等。

[0006] 专利申请号200510200419. 2公开了"一种结合脉冲电晕放电和添加剂活化技术 的脱硝方法",由电晕放电添加剂活化技术和脉冲电晕放电烟气脱硝技术组成。烟气脱硝反 应器内的烟气依次经过流光电晕放电的丙烯活化电极、氨气活化电极、脉冲电晕放电系统 和水蒸气活化电极时,烟气中的一氧化氮与添加剂活化电极和脉冲放电系统生成物发生一 系列的链式反应,最终生成硝酸盐、氮气、少量的硝酸酯和氧化亚氮而脱除。本发明的工艺 在能耗低于2. 5Wh/Nm3的条件下,烟气中一氧化氮和氮氧化物的脱除率达到85%和70%以 上。适用于一氧化氮和氮氧化物的脱除。该方法中需要添加剂活化电极,丙烯活化电极,氨 气活化电极,成本高。

[0007] 专利申请号200410021840. 2提供的"干法脉冲电晕放电烟气净化方法和装置", 其特点是将高温烟气引入增湿降温塔进行增湿降温,增湿降温后的烟气进入脉冲放电等离 子体反应器,在高压条件下雨气氨投加装置投加的氨气反应,反应生成的副产物,并由副产 物收集器收集;该发明的烟气净化装置包括烟气增湿降压塔,气氨投加装置,纳秒级脉冲高 压电源,等离子体反应器,副产物收集装置。该方法需要高温烟气降温增湿,也需要氨气投 加装置,副产物收集器等成本高。

[0008] 专利申请号200410021840. 2公开的"脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝除尘一体化装 置",包括气态烃类气体投加单元,气流分布板单元,水蒸气氨气活化单元,脉冲电晕单元, 副产物收集单元。在脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝除尘一体化装置上分布设置有进气口,投 料口,出气口;在一体化装置内依次设置有气流分布板单元,水蒸气氨气活化单元,脉冲电 晕单元,副产物收集单元,气态烃类气体投加单元设置在一体化装置外与投料口连接,灰斗 设置在一体化装置下部,该装置能同时脱硫脱硝除尘,能很好解决副产物在管道内的沉积 问题。该装置设置较复杂,需要单元较多,成本较高。

[0009] 专利申请号200810209538. 8公开了一种"脉冲电晕等离子体反应与吸附催化脱 硫脱硝方法和装置",该方法的过程为:烟气进入到调至塔(1 ),调节后的烟气进入到等离子 体反应器(2)内,同时加入添加剂氨进行脱硫脱硝,烟气再进入到物料收集器(3)内被收 集,对从物料收集器(3)排出的烟气进行预热,然后烟气进入吸附催化系统(6)内进行吸附 催化脱硫脱硝。利用上述方法的装置,它包括调至塔(1),离子体反应器(2),物料收集器 (3),和供氨系统(4),它还包括预热器(5)和吸附催化系统(6),预热器(5)和物料收集器 (3)的出气口和吸附催化系统(6)的进气口相连通。该方法需要单元较多,成本较高。

[0010] 综上所述,现有的脉冲电晕脱硝工艺已不能完全满足烧结烟气脱硝的需要,因而 亟需提供一种运行成本低廉、可同时实现脱硫脱硝双重效果的处理工艺。

发明内容

[0011] 本发明旨在提供一种运行成本低廉,可以在脱硫的同时达到脱硝效果的烧结烟气 循环流化床脱硫脱硝系统及方法。

[0012] 本发明采取的技术解决方案如下: 一种烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统,包括电除尘器、消石灰罐、吸收塔、布袋除尘 器、副产物仓及烟囱,其特征在于,在吸收塔与布袋除尘器之间增设脉冲电晕反应器,脉冲 电晕反应器两端分别连接吸收塔和布袋除尘器,布袋除尘器通过管道分别与副产物仓、烟 囱以及吸收塔进料管道连接,电除尘器和消石灰罐也同时连接在吸收塔进料管道上。

[0013] 所述脉冲电晕反应器由脉冲放电等离子体反应器、脉冲高压电源、机械振打锤和 刷灰装置组成。

[0014] 一种烧结烟气循环流化床脱硫脱硝的方法,是将脉冲电晕氧化技术与循环流化床 脱硫工艺相结合,实现同时脱硫脱硝,其具体脱硫脱硝过程为: 消石灰罐中的Ca(0H)2与水进入吸收塔,同时烧结烟气通过电除尘器静电除尘后亦进 入吸收塔,在吸收塔内完成脱硫反应的净化烟气经过布袋除尘器后由烟囱排出;反应后的 烟气与脱硫灰通过脉冲电晕反应器,经过电晕活化产生〇H、H02的活性自由基,这些活性自 由基与N0反应后生成N02,并被脱硫剂吸收;进入布袋除尘器的脱硫灰,一部分返回吸收塔 进行循环再利用,另一部分脱硫灰进入副产物仓外排。

[0015] 本发明的有益效果为: 与已有技术相比,本发明脉冲电晕反应器减少了气态烃类气体投加单元、水蒸气氨气 活化单元及副产物收集单元等结构,可极大降低运行成本。利用循环流化床脱硫系统并加 以改进,使循环流化床在进行正常脱硫工艺的同时,具有脱硝的作用,不仅减少了企业新建 脱硝项目的投资,而且简化了处理工艺,有利于环境保护。

附图说明

[0016] 图1是循环流化床脱硫脱硝系统结构意图; 图2是脉冲电晕反应器结构剖面示意图; 图3是脉冲电晕反应器结构侧剖面示意图。

[0017] 图中:电除尘器1、消石灰罐2、吸收塔3、脉冲电晕反应器4、布袋除尘器5、副产物 仓6、烟囱7、脉冲高压电源8、脉冲放电等离子体反应器9、刷灰装置10、机械振打锤11。

具体实施方式

[0018] 由图1可见,本发明烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统是在原有电除尘器1、消石 灰罐2、吸收塔3、布袋除尘器5、副产物仓6及烟囱7的基础上,又在吸收塔3与布袋除尘 器5之间增设了一套脉冲电晕反应器4。为减少一次性投资和运行成本,本发明去除了脉冲 电晕反应器4固有的气态烃类气体投加单元、水蒸气氨气活化单元及副产物收集单元等结 构,而只保留了脉冲高压电源8、脉冲放电等离子体反应器9、刷灰装置10、机械振打锤11, (见图2,图3)使脉冲电晕反应器4的结构更加紧凑和实用。

[0019] 脉冲电晕反应器4的两端分别连接吸收塔3和布袋除尘器5,布袋除尘器5通过管 道分别与副产物仓6、烟囱7以及吸收塔3的进料管道连接,电除尘器1和消石灰罐2也同 时连接在吸收塔3的进料管道上。

[0020] 本发明烧结烟气循环流化床脱硫脱硝的方法的具体过程为: 消石灰罐2中的0&(0!1)2与水进入吸收塔3,同时烧结烟气通过电除尘器1静电除尘后 亦进入吸收塔3,在吸收塔3内完成脱硫反应的净化烟气经过布袋除尘器5后直接由烟囱7 排出。反应后的烟气与脱硫灰通过脉冲电晕反应器4,经过电晕活化产生OH、Η02的活性自 由基,这些活性自由基与Ν0反应后生成Ν02,并被脱硫剂吸收。进入布袋除尘器5后的脱硫 灰,一部分返回吸收塔3进行循环再利用,而另一部分脱硫灰则进入副产物仓6进行外排。

[0021] 本发明实施例与对比例具体工艺参数及其实施效果对比情况见表1。

[0022] 衷1实施例与对比例具体工艺参数及其实施效果对比

Figure CN105251325AD00051

Claims (3)

1. 一种烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统,包括电除尘器、消石灰罐、吸收塔、布袋除 尘器、副产物仓及烟囱,其特征在于,在吸收塔与布袋除尘器之间增设脉冲电晕反应器,脉 冲电晕反应器两端分别连接吸收塔和布袋除尘器,布袋除尘器通过管道分别与副产物仓、 烟囱以及吸收塔进料管道连接,电除尘器和消石灰罐也同时连接在吸收塔进料管道上。
2. 根据权利要求1所述的烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统,其特征在于,所述脉冲 电晕反应器由脉冲放电等离子体反应器、脉冲高压电源、机械振打锤和刷灰装置组成。
3. -种应用权利要求1所述烧结烟气循环流化床脱硫脱硝系统的方法,其特征在于, 将脉冲电晕氧化技术与循环流化床脱硫工艺相结合,实现同时脱硫脱硝,其具体脱硫脱硝 过程为: 消石灰罐中的Ca(0H)2与水进入吸收塔,同时烧结烟气通过电除尘器静电除尘后亦进 入吸收塔,在吸收塔内完成脱硫反应的净化烟气经过布袋除尘器后由烟囱排出;反应后的 烟气与脱硫灰通过脉冲电晕反应器,经过电晕活化产生OH、H02的活性自由基,这些活性自 由基与NO反应后生成N02,并被脱硫剂吸收;进入布袋除尘器的脱硫灰,一部分返回吸收塔 进行循环再利用,另一部分脱硫灰进入副产物仓外排。
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