CN105498504B - 铁球团烧结尾气净化装置及其净化方法和应用 - Google Patents

铁球团烧结尾气净化装置及其净化方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及尾气净化领域,具体涉及一种铁球团烧结尾气净化装置及净化方法和应用。尾气净化装置包括喷淋塔(1)、冷却塔(2)、电除雾器(3)、AO反应塔(4)和尾气吸收塔(8),所述的喷淋塔(1)、冷却塔(2)、电除雾器(3)、AO反应塔(4)和尾气吸收塔(8)依次首尾相连,所述的AO反应塔(4)内从底部到顶部依次设置有一次吸收层、二次吸收层和活性催化层。应用于本发明的尾气净化装置和净化技术能够达到脱除烟气中SO2、NOx、尘、氟、氯等有害杂质,实现烟气净化,又能够回收SO2。该工艺方法具有可同时脱除多种污染物,可连续生产、可有效回收硫资源,适应性广的特点具有广泛的应用价值。

Description

铁球团烧结尾气净化装置及其净化方法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及尾气净化领域,具体涉及铁球团含so2、nox的烟气净化领域,尤其涉及 铁球团烧结尾气净化装置及净化技术,及其在铁球团工业含尘杂质离子so2、nox烟气净化中 的应用。
背景技术
[0002] 采用链篦机-回转窑-环冷机生产铁球团的工艺,原料经过焙烧产生大量S〇2、NOx 的烟气(SO2含量8000〜20000mg/Nm3,N0x含量400〜600mg/Nm3),其产生的尾气成分较燃煤 电厂尾气复杂,处理的要求更高。主抽风机后的烟气温度为160〜200°C,比燃煤电厂高60 °C,S02含量是其2〜3倍,而且还存在大量的尘、氟、氯等有害杂质。铁球团烟气与燃煤电厂 烟气的对比如下:
[0003] 表1烧结球团与燃煤电厂烟气条件对比
[0004]
Figure CN105498504BD00041
[0006]国内外烟气净化工艺往往分别针对单一的SO2或NOx提出处理工艺,或者是针对燃 煤电厂烟气提出了一体化脱硫脱硝的工艺路线。铁球团烧结烟气中杂质含量高,成分复杂, 开发一种投资少、运行费用低、效率高、且能实现副产品资源化的技术是非常迫切的。
[0007] 目前,国内鞍钢股份有限公司发明了一种烧结烟气脱硫脱硝及其脱硫脱硝的方法 (CN102908889A)。该方法以CaO粉与氧化剂混合进行喷雾吸收,同时该方法未针对含尘、氟、 氯等有害杂质烟气净化处理。同时该方法的应用实例针对的SO2含量1000mg/Nm3,N0x含量 200mg/Nm3,应用范围有局限,不能满足烧结烟气处理的要求。
[0008] 武汉慧邦环境工程技术有限公司发明了一种燃煤电厂烟气同时脱硫脱硝工艺及 其系统(CN 103301723A),该工艺阐述烟气中302、冊、勵2、02在多层泡沫陶瓷填料的孔隙中 绕行时,依靠烟气自身发生连锁化学反应分离出H2SO4和hn〇3。但是在烧结烟气的生产中未 见302、勵、勵2、02之间的连锁化学反应显著。
[0009] 中国科学院过程工程研究所和鞍钢集团工程技术有限公司合作发明的一种烧结 烟气同时脱硫脱硝装置及方法(CN103933841A)利用臭氧将NO氧化为高价,氧化后的烟气进 入反应塔与喷入的石灰浆发生反应。该方法中石灰浆的引入后续会产生大量的CaSO4固体 废弃物,SO2未得到充分回收。
[0010] 陕西蔚蓝能源科技有限公司发明了一种新型高效脱硫脱硝方法及装置 (CN104324610A),该方法的特征在于在烟气中添加诱发剂,在光和热的作用下,诱发剂发生 分解产生活性诱发基团,活性诱发基团在光的作用下引发氧气或空气发生离解产生活性氧 原子,烟气中SOdPNOx在高活性氧原子作用下发生氧化还原反应转化为高价态氧化物,高价 态氧化物经过吸收液被完全吸收转化为溶于水的物质后脱除。在实际的球团烧结烟气中, 难以提供稳定的条件保证诱发剂发生分解。
发明内容
[0011] 本发明所解决的现有技术的问题是:球团烧结烟气中杂质含量高、成分复杂,现有 的技术不能满足烧结尾气处理达标排放,同时对高浓度SO2实现资源化的新型气体净化处 理的要求。
[0012] 针对以上不足,本发明提出了一种针对铁球团烧结尾气的净化装置及其净化方法 和应用,可以同时实现尾气的达标排放和SO2的资源化。
[0013] 具体而言,本发明提供了如下技术方案:
[0014] 本发明提供了一种铁球团烧结尾气净化装置,包括喷淋塔1、冷却塔2、电除雾器3、 AO反应塔4和尾气吸收塔8,所述的喷淋塔1、冷却塔2、电除雾器3、A0反应塔4和尾气吸收塔8 依次首尾相连,所述的AO反应塔4内从底部到顶部依次设置有一次吸收层、二次吸收层和活 性催化层。
[0015] 优选的,所述的净化装置还包括解吸塔7,所述的一次吸收层与解吸塔7相连。
[0016] 优选的,所述的净化装置还包括二次吸收循环槽6,所述的二次吸收循环槽6与二 次吸收层相连。
[0017] 优选的,所述的净化装置还包括氧化循环槽5,所述的氧化循环槽5与所述的活性 催化层相连。
[0018] 优选的,所述的一次吸收层的高度为4.5〜5.5米,所述二次吸收层的高度为1.5〜 3.5米,所述活性催化层的高度为2.5〜4米。
[0019] 优选的,所述净化装置还包括胺液净化单元9,所述胺液净化单元9与所述AO反应 塔4相连。
[0020] 优选的,所述胺液净化单元9和所述解吸塔7相连。
[0021] 本发明还提供了一种铁球团烧结尾气的净化方法,包括如下步骤:
[0022] (1)首先,烟气顺次经过喷淋塔1、冷却塔2和电除雾器3进行除尘降温;
[0023] (2)然后,烟气顺次通过AO反应塔4的一次吸收层、二次吸收层和活性催化层,其 中,烟气中的SO2分别为设置在一次吸收层和二次吸收层内的胺液吸收,烟气中的NOx在活性 催化层内实现NOx的氧化;
[0024] (3)最后,烟气通过尾气吸收塔8进一步实现对SO2和NOx的氧化吸收。
[0025] 优选的,所述一次吸收层与解吸塔7相连,实现胺液的流通;解吸塔7与胺液净化单 元9相连,实现胺液的流通;所述二次吸收层与二次吸收循环槽6相连,实现胺液的流通。
[0026] 优选的,所述活性催化层与氧化循环槽5相连,烟气在活性催化层中的氧化温度为 30 〜80°C。
[0027] 优选的,所述氧化循环槽5内含有过氧化氢溶液。
[0028] 优选的,所述过氧化氢溶液的浓度为4%〜20 % (w/w)。
[0029] 优选的,所述的活性催化层内设有活性催化剂,所述活性催化剂包括活性炭、氧化 物活性成分和催化助剂。
[0030] 优选的,所述活性炭含量大于等于90%,所述氧化物活性成分含量为7%〜9%,所 述催化助剂的含量为1 %〜3 %。
[0031] 优选的,所述的氧化活性成分为三氧化二铁、氧化钛、氧化铜或氧化锰中的一种或 几种,所述的催化助剂为氧化镧或二氧化铈中的一种。
[0032] 优选的,所述尾气吸收塔8内设置有碱性溶液,烟气在尾气吸收塔8内与碱性溶液 反应。
[0033] 优选的,所述碱性溶液为Na0H、K0H、Ca (OH) 2、Mg (OH) 2、氨水或尿素中的一种或多 种。
[0034] 同时,本发明还提供了以上任一项所述的尾气净化装置在烟气净化领域中的应 用,优选在含有S02、N0x的烟气净化领域中的应用,更进一步优选在含有S02、N0x的铁球团烧 结尾气净化领域中的应用。
[0035] 本发明的有益效果为:
[0036] (1)本发明的净化装置及其净化方法能够达到脱除烟气中S02、N0x、尘、氟、氯等有 害杂质烟气净化技术,又能够回收高纯度SO2气体,其干燥后SO2气体浓度达99.5%以上,可 以制成高纯度硫酸产品、液态SO2产品或亚硫酸盐类产品等。
[0037] (2)本发明的适应能力强,特别是针对含SO2浓度3000〜20000mg/Nm3、N0x超过 500mg/Nm3的复杂烟气的适应性尤为突出,填补了国内球团烧结烟气湿法净化技术的大生 产能力应用的空白。
[0038] (3)本发明回收利用了废气S02,成功地“变废为宝”,既解决了污染物排放问题,又 使整个工艺达到了清洁生产。
附图说明
[0039] 图1是本发明实施例一的铁球团烧结尾气净化装置的结构示意图。
[0040] 其中,附图标记对应的结构分别如下:
[0041] 1-喷淋塔,2-冷却塔,3-电除雾器,4-A0反应塔,5-氧化循环槽,6-二次吸收循环 槽,7-解吸塔,8-尾气吸收塔,9-胺液净化单元,10-尾排烟囱。
具体实施方式
[0042] 如上所述,针对上述问题,本发明提供了一种铁球团烧结尾气净化装置及其净化 方法和应用。
[0043] 具体而言,本发明提供了一种铁球团烧结尾气净化装置,包括喷淋塔1、冷却塔2、 电除雾器3、A0反应塔4和尾气吸收塔8,所述的喷淋塔1、冷却塔2、电除雾器3、A0反应塔4和 尾气吸收塔8依次首尾相连,所述的AO反应塔4内从底部到顶部依次设置有一次吸收层、二 次吸收层和活性催化层。
[0044] 同时,本发明提供了一种铁球团烧结尾气净化方法,包括如下步骤:
[0045] (1)首先,烟气顺次经过喷淋塔1、冷却塔2和电除雾器3进行除尘降温;
[0046] (2)然后,烟气顺次通过AO反应塔4的一次吸收层、二次吸收层和活性催化层,其 中,烟气中的SO2分别为设置在一次吸收层和二次吸收层内的胺液吸收,烟气中的NOx在活性 催化层内实现NOx的氧化;
[0047] (3)最后,烟气通过尾气吸收塔8进一步实现对SO^PNOx的氧化吸收。
[0048] 球团烧结工序的烟气,其中含有氟、氯、SO2及尘等有害杂质,温度在140〜250°C, 由主抽风机送入喷淋塔,与喷淋塔的洗涤液进行剧烈的气液两相物质交换和热量交换。烟 气中的杂质被洗涤液带走,同时由于热量交换,洗涤液中的水被绝热蒸发,使烟气中的水分 达到饱和,温度降到52〜63°C左右。在喷淋塔内设置两层到三层布气装置和喷嘴,用来增加 气液接触面积,提高除杂的效率。
[0049] 所述喷淋塔1出口烟气与冷却塔2的下部烟道入口相连。冷却塔2进一步进行降温 和除杂,然后烟气升入电除雾器3,在电除雾器中,杂质和酸雾被深度净化,分离和收集到冷 却塔底部,因此也称其为湿式除尘器。
[0050] 所述电除雾器顶部出口烟气温度在40〜55°C,酸雾含量在3〜5mg/Nm3,尘含量在3 〜5mg/Nm3,F、Cl离子含量5〜10mg/Nm3,进入AO反应塔底部烟道。
[0051] 电除雾器3顶部出口与AO反应塔4底部进气口相连。烟气离开电除雾器3后,进入AO 反应塔LAO反应塔4主要的功能是实现再生胺吸收及NOx的氧化,又称为再生胺吸收及NO氧 化塔。
[0052] 本发明中SO2的吸收分成三级吸收,其中在AO反应塔内完成二级吸收,SO2总吸收率 在90%〜99%,其中一级吸收胺的浓度控制在16%〜28%,二级吸收胺的浓度控制在2%〜 10%。其中,本发明AO反应塔内的一次吸收胺液来自于解吸塔7,二次吸收胺液来自于AO反 应塔胺液的循环富集。然后进入尾气吸收塔8内,尾气吸收塔内的填料表面含有碱性溶液, 烟气与碱性溶液在填料表面逆向接触,完成第三级吸收。经过三级吸收,SO2的总吸收率在 99 %〜99.5 %之间,吸收效果很好,排放指标为20〜100mg/Nm3,达到国家排放的标准,同时 回收的SO2显著增加了社会效益。
[0053] 反应开始后,AO反应塔塔釜得到的富胺液会输送到解吸塔7进行高温解吸,从而实 现高浓度的SO2被回收利用。所述解吸塔塔釜内含有贫胺液,一部分输送至AO反应塔的一次 吸收层,作为一次吸收液;二次吸收层既提高吸收率,也回收烟气从一次吸收过程中夹带出 来的胺液;同时,二次吸收层出口开路去AO反应塔塔釜,也可控制调节二次吸收胺液浓度; 这种方式调节可以实现胺液浓度处于可控状态。同时所述解吸塔塔釜输送10%〜20%的贫 胺液去往胺液净化单元,从而去除胺液中的残余杂质和热稳定性盐,而进入胺液净化单元 处理后的贫胺液返回AO反应塔继续使用。
[0054] 所述AO反应塔内设有活性催化层,其填充有活性催化剂,活性催化剂为活性碳负 载〇1〇、]«11〇2、?62〇3,1102等活性氧化物中的一种或二种以上的氧化物,并添加了1〜3%的助 催化剂La2O3或CeO2,经过成型后的柱状催化剂。活性催化层与氧化循环槽5相连,氧化循环 槽5内装有氧化循环液,以双氧水作为氧化循环液,催化剂催化H2O2分解产生强氧化性的羟 基自由基,与NOx发生反应,生成高价态的NO2,N2O5,N2O3等能被碱液吸收的产物,从而实现 NOx氧化的有效脱除;同时NOx在通过尾气吸收塔时,由于能够与尾气吸收塔填料表面的碱性 溶液反应,能够实现NOx的进一步脱除;最终使NOx的总脱除率达到40%〜80%,甚至是60% 〜80%以上。
[0055] 其中,本发明实施例中所用的试剂均为本领域常规试剂,其纯度为分析纯,1,4-二 (羟丙基)昵嗪可以直接购买,也可以自己制备得到;316L金属孔板波纹填料,其生产厂家 为:江苏飞锦达科技有限公司。
[0056] 其中,实施例一至三中的1,4_二(2-羟丙基)昵嗪通过如下方法制备得到:
[0057] 将34.4g无水昵嗪加入到等质量浓度为60°C的甲醇中,待完全溶解后,在冷凝回流 搅拌下,慢慢滴加46.5g环氧丙烷,滴加时间为lh。滴加完毕后,保持温度在65-75°C继续反 应I.Oh后,自然冷却至室温,析出大量白色针状晶体,过滤得滤饼,用5.Oml甲醇洗涤三次, 60°C真空干燥3.Oh,即得到1,4-二(2-羟丙基)昵嗪。
[0058] 1,4-二(轻丙基)昵嗪硫酸盐水溶液通过如下方法制备方法得到:
[0059] 在搅拌条件下,将浓硫酸慢慢递交至水中,再缓慢加入1,4-二(2-羟丙基)昵嗪,完 全溶解后所得的溶液即为1,4_二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐的水溶液,其中1,4_二(2-羟丙基) 昵嗪与硫酸的物质的量之比为2:1。
[0060] 实施例一
[0061] 实施例一提供了一种铁球团烧结尾气净化装置,所述净化装置包括喷淋塔1,冷却 塔2,电除雾器3,AO反应塔4,氧化循环槽5,二次吸收循环槽6,解吸塔7,尾气吸收塔8,胺液 净化单元9和尾排烟囱10,如图1所示。
[0062] 所述铁球团烧结烟气从喷淋塔1的入口进入,其中进气量为30万Nm3/h,其中含SO2 11000mg/Nm3、NOx 620mg/Nm3、F、Cl离子含量 120〜200mg/Nm3,尘含量为 1500mg/Nm3,温度 160 °C,在喷淋塔内停留3s,进行初步除尘降温,温度降到55°C。
[0063] 喷淋塔1的顶部烟气出口与冷却塔2的烟气进口相连,冷却塔2进一步降温和除杂, 烟气升入电除雾器3后,在电除雾器3中,杂质和酸雾被深度净化。离开电除雾器的烟气温度 为50 °C,酸雾含量在5mg/Nm3以下,尘含量在3mg/Nm3,F、Cl离子含量5mg/Nm3,电除雾器3顶部 出口与AO反应塔4底部进气口相连,烟气从AO反应塔底部进气口进入。
[0064] AO反应塔4内从底部到顶部依次设置有一次吸收层、二次吸收层和活性催化层,其 中一次吸收层填料的高度为5米,二次吸收层填料的高度为2米,均采用316L金属孔板波纹 填料,作为气液反应场所,提供气液接触传质。二次吸收层与二次吸收循环槽6相连,活性催 化层与氧化循环槽5相连,一次吸收层内和二次吸收层内均含有不同浓度的胺液。
[0065] 烟气自下而上与AO反应塔4内填料的表面进行接触,在50°C温度下逆流接触反应, 停留时间2s,烟气中的SO2被胺液进行选择性吸收。其中一次吸收胺浓度控制在25wt%,即 1,4_二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液中1,4_二(2-羟丙基)昵嗪的重量比为25%,S02总吸 收率在89% ;二次吸收胺液浓度控制在6wt%,S卩6wt%的1,4_二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水 溶液,SO2总吸收率在94%,烟气中大量的SO2被捕集到胺液中,使烟气得到初步净化。其中, 1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液中1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐与硫酸的物质的量 之比为2:1。
[0066] 活性催化层的高度为2.5米,其装有活性催化剂,并以6. Owt %的双氧水作为氧化 循环液,停留时间1.0s,温度为50°C,在催化剂表面发生NOx氧化反应。其中活性催化剂为采 用活性炭(90wt %)经过浸渍法和控制气氛焙烧负载8. Owt %Fe2〇3,2. Owt %La2〇3助剂的柱 状催化剂,其直径为3mm,高度为12mm,氧化循环槽5通过与活性催化层相连,提供浓度为6% 的 H2〇2 (W/V)。
[0067] 从AO反应塔4顶部出来的烟气进入尾气吸收塔8内,然后在尾气吸收塔8内与10% 的N a 0 H溶液在填料的表面进行逆向接触,最终达到除S 0 2和N 0 X的目的,S 0 2总吸收率在 99.3 %,浓度为77mg/Nm3; NOx的总脱除率在60 %,浓度为248mg/Nm3,满足国家排放标准。
[0068] 与此同时,反应开始后,AO反应塔塔釜得到的富胺液会输送到解吸塔7进行高温解 吸,从而实现高浓度的SO2被回收利用。解吸塔7与AO反应塔的一次吸收层相通,解吸塔7塔 釜内含有25wt %的贫胺液,S卩25wt %的1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,一部分输送 至AO反应塔的一次吸收层,作为一次吸收液;二次吸收循环槽6与二次吸收层相通,其含有 6wt %的贫胺液,S卩6wt %的1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,二次吸收层既提高吸收 率,也回收烟气从一次吸收过程中夹带出来的胺液;同时,二次吸收层出口开路去AO反应塔 塔釜,也可控制调节二次吸收胺液浓度;这种方式调节可以实现胺液浓度处于可控状态。同 时所述解吸塔塔釜输送10 %的贫胺液去往胺液净化单元9,从而去除胺液中的残余杂质和 热稳定性盐,而进入胺液净化单元处理后的贫胺液返回AO反应塔继续使用。
[0069] 实施例二
[0070] 实施例二的铁球团烧结尾气净化装置与实施例一的净化装置相同,所述铁球团烧 结烟气从喷淋塔1的入口进入,其中进气量为20万Nm3/h,其中含SO2为10000mg/Nm3、N0x为 51Omg/Nm3、F、Cl离子含量21Omg/Nm3,尘含量为2100mg/Nm3,温度在170°C,在喷淋塔内停留 4.5s进行初步除尘降温,温度降到61°C。
[0071] 喷淋塔1的顶部烟气出口与冷却塔2的烟气进口相连,冷却塔2进一步降温和除杂, 烟气升入电除雾器3后,在电除雾器3中,杂质和酸雾被深度净化。所述离开电除雾器的烟气 温度在53°C,酸雾含量在7mg/Nm3,尘含量在5mg/Nm3,F、Cl离子含量3mg/Nm3,进入AO反应塔 底部烟道。
[0072] AO反应塔4内从底部到顶部依次设置有一次吸收层、二次吸收层和活性催化层,其 中一次吸收层填料高度为4.5米,采用316L金属孔板波纹填料;二次吸收层填料高度为3.5 米,采用316L金属孔板波纹填料;活性催化层高度为4米,其含有活性催化剂,并以20. Owt % H2〇2双氧水作为氧化循环液,停留时间2.4s,控制反应温度为40 °C。活性催化剂为90wt %活 性碳负载6. Owt ^Fe2O3,2. Owt % TiO2,并添加了 2. Owt % La2O3,经过成型后的柱状催化剂,其 直径3_,高度12_。
[0073] 来自电除雾器3的烟气自下而上地与AO反应塔4内填料的表面进行接触,在填料内 的停留时间为3s,在填料层中烟气与胺液逆流接触,气液两相发生快速的传质,烟气中的 SO2被胺液进行选择性吸收。其中一次吸收胺浓控制在19.5wt%,S卩19.5wt%的1,4_二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,SO2总吸收率在90% ;二次吸收循环液胺浓控制在5.5wt%,即 5.5wt %的1,4-二(2-羟乙基)昵嗪与硫酸按照物质的量之比为2:1反应得到的贫胺液,SO2 总吸收率在95%,气相中的SO2被捕集到胺液中,使烟气得到初步净化。
[0074] 从AO反应塔顶部出口出来的烟气进入尾气吸收塔8。烟气在尾气吸收塔8内与 8. Owt%的NaOH溶液在填料的表面进行逆向接触,最终达到除SOi^PNOx的目的,SO2总吸收率 在99.5 %,浓度为50mg/Nm3; NO的总脱除率在81 %,浓度〈120mg/Nm3,满足国家排放标准。
[0075] 与此同时,反应开始后,AO反应塔塔釜得到的富胺液会输送到解吸塔7进行高温解 吸,从而实现高浓度的SO2被回收利用。解吸塔7与AO反应塔的一次吸收层相通,解吸塔7塔 釜内含有19.5wt %的贫胺液,S卩19.5wt %的1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,一部分 输送至AO反应塔的一次吸收层,作为一次吸收液;二次吸收循环槽6与二次吸收层相通,其 含有5.5wt %的贫胺液,S卩5.5wt %的1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,二次吸收层既 提高吸收率,也回收烟气从一次吸收过程中夹带出来的胺液;同时,二次吸收层出口开路去 AO反应塔塔釜,也可控制调节二次吸收胺液浓度;这种方式调节可以实现胺液浓度处于可 控状态。同时所述解吸塔塔釜输送20%的贫胺液去往胺液净化单元9,从而去除胺液中的残 余杂质和热稳定性盐,而进入胺液净化单元处理后的贫胺液返回AO反应塔继续使用。
[0076] 实施例三
[0077] 实施例三的铁球团烧结尾气净化装置与实施例一的净化装置相同,所述铁球团烧 结烟气从喷淋塔1的入口进入,进气量为40万NmVh,其中含SO2为13000mg/Nm3、NOx为530mg/ _3/、(:1离子含量1201^/_3,尘含量为13001^/_3,温度在170°(:,在喷淋塔内停留2.38进 行初步除尘降温,温度降到60°C。
[0078] 喷淋塔1的顶部烟气出口与冷却塔2的烟气进口相连,冷却塔2进一步降温和除杂, 烟气升入电除雾器3后,在电除雾器3中,杂质和酸雾被深度净化。所述离开电除雾器的烟气 温度在49°C,酸雾含量在5mg/Nm3,尘含量在3mg/Nm3,F、Cl离子含量3mg/Nm3,进入AO反应塔 底部烟道。
[0079] AO反应塔4内从底部到顶部依次设置有一次吸收层、二次吸收层和活性催化层,其 中一次吸收层填料高度为5.5米;采用316L金属孔板波纹填料;二次吸收层填料高度为1.5 米,采用316L金属孔板波纹填料;活性催化层的高度为4米,其含有活性催化剂,并以 10. Owt %H2〇2双氧水作为氧化循环液,停留时间1.2s,控制反应温度为45°C,其中活性催化 剂为90wt %活性碳负载6. Owt % Fe2〇3,2. Owt % Mn〇2,并添加了 2. Owt % Ce〇2,经过成型后的 柱状催化剂,其直径3mm,高度12mm。
[0080] 来自电除雾器3的烟气自下而上地与自贫胺液在AO塔4内填料的表面进行接触,烟 气中的SO2被胺液进行选择性吸收。其中一次吸收胺液浓度控制在23%,S卩23wt%的1,4_二 (2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,SO2总吸收率在89% ;二次吸收胺液浓度控制在6%,即 6wt % 1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,SO2总吸收率在95%,气相中的SO2被捕集到胺 液中,使烟气得到初步净化。
[0081] 从AO反应塔4顶部出来的烟气进入尾气吸收塔8,在尾气吸收塔8内与6wt%NH3 · H2O溶液反应,最终达到除SO2和NOx的目的,SO2总吸收率在99.46%,浓度为70mg/Nm3;NOx的 总脱除率在66 %,浓度<180mg/Nm3,满足国家排放标准。
[0082] 与此同时,反应开始后,AO反应塔塔釜得到的富胺液会输送到解吸塔7进行高温解 吸,从而实现高浓度的SO2被回收利用。解吸塔7与AO反应塔的一次吸收层相通,解吸塔7塔 釜内含有23wt %的贫胺液,S卩23wt %的1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,一部分输送 至AO反应塔的一次吸收层,作为一次吸收液;二次吸收循环槽6与二次吸收层相通,其含有 6wt %的贫胺液,S卩6wt %的1,4-二(2-羟丙基)昵嗪硫酸盐水溶液,二次吸收层既提高吸收 率,也回收烟气从一次吸收过程中夹带出来的胺液;同时,二次吸收层出口开路去AO反应塔 塔釜,也可控制调节二次吸收胺液浓度;这种方式调节可以实现胺液浓度处于可控状态。同 时所述解吸塔塔釜输送15 %的贫胺液去往胺液净化单元9,从而去除胺液中的残余杂质和 热稳定性盐,而进入胺液净化单元处理后的贫胺液返回AO反应塔继续使用。
[0083] 从以上实施例可以看出,通过本发明的铁球团烧结尾气净化装置以及净化方法, 可以使SO2的总吸收率在99〜99.5 %以上,吸收效果很好,NOx的总脱除率在40 %〜80 %,尤 其是在60%〜80%以上,排放指标均达到国家排放的标准,即实现了烟气的净化,又能够回 收硫资源。
[0084] 最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通 过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在 形式上和细节上对其做出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (25)

1. 一种铁球团烧结尾气净化装置,其特征在于,包括喷淋塔(I)、冷却塔(2)、电除雾器 (3) 、A0反应塔⑷和尾气吸收塔⑻,所述的喷淋塔(1)、冷却塔(2)、电除雾器(3)、A0反应塔 (4) 和尾气吸收塔⑻依次首尾相连,所述的AO反应塔⑷内从底部到顶部依次设置有一次 吸收层、二次吸收层和活性催化层,所述的净化装置还包括解吸塔(7),所述的一次吸收层 与解吸塔⑺相连。
2. 根据权利要求1所述的尾气净化装置,其特征在于,所述的净化装置还包括二次吸收 循环槽(6),所述的二次吸收循环槽⑹与二次吸收层相连。
3. 根据权利要求1所述的尾气净化装置,其特征在于,所述的净化装置还包括氧化循环 槽(5),所述的氧化循环槽(5)与所述的活性催化层相连。
4. 根据权利要求2所述的尾气净化装置,其特征在于,所述的净化装置还包括氧化循环 槽(5),所述的氧化循环槽(5)与所述的活性催化层相连。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的尾气净化装置,其特征在于,所述的一次吸收层的高 度为4.5〜5.5米,所述二次吸收层的高度为1.5〜3.5米,所述活性催化层的高度为2.5〜4 米。
6. 根据权利要求1-4任一项所述的尾气净化装置,其特征在于,所述净化装置还包括胺 液净化单元(9),所述胺液净化单元⑼与所述AO反应塔⑷相连。
7. 根据权利要求6所述的尾气净化装置,其特征在于,所述胺液净化单元(9)和所述解 吸塔⑺相连。
8. —种铁球团烧结尾气的净化方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)首先,烟气顺次经过喷淋塔(1)、冷却塔⑵和电除雾器⑶进行除尘降温; ⑵然后,烟气顺次通过AO反应塔⑷的一次吸收层、二次吸收层和活性催化层,其中, 烟气中的SO2分别为设置在一次吸收层和二次吸收层内的胺液吸收,烟气中的NOx在活性催 化层内实现NOx的氧化,其中一次吸收层与解吸塔(7)相连,实现胺液的流通;解吸塔(7)与 胺液净化单元⑼相连,实现胺液的流通;所述二次吸收层与二次吸收循环槽⑹相连,实现 胺液的流通; ⑶最后,烟气通过尾气吸收塔⑻进一步实现对SO2和NOx的氧化吸收。
9. 根据权利要求8所述的净化方法,其特征在于,所述活性催化层与氧化循环槽(5)相 连,烟气在活性催化层中的氧化温度为30〜80°C。
10. 根据权利要求9所述的净化方法,其特征在于,所述氧化循环槽(5)内含有过氧化氢 溶液。
11. 根据权利要求10所述的净化方法,其特征在于,所述过氧化氢溶液的浓度为4%〜 20% (w/w) 〇
12. 根据权利要求8-11任一项所述的净化方法,其特征在于,所述的活性催化层内设有 活性催化剂,所述活性催化剂包括活性炭、氧化物活性成分和催化助剂。
13. 根据权利要求12所述的净化方法,其特征在于,所述活性炭含量大于等于90%,所 述氧化物活性成分含量为7 %〜9 %,所述催化助剂的含量为1 %〜3 %。
14. 根据权利要求13所述的净化方法,其特征在于,所述的氧化物活性成分为三氧化二 铁、氧化钛、氧化铜或氧化锰中的一种或几种,所述的催化助剂为氧化镧或二氧化铈中的一 种。
15. 根据权利要求8-11任一项所述的净化方法,其特征在于,所述尾气吸收塔(8)内设 置有碱性溶液,烟气在尾气吸收塔(8)内与碱性溶液反应。
16. 根据权利要求12所述的净化方法,其特征在于,所述尾气吸收塔(8)内设置有碱性 溶液,烟气在尾气吸收塔(8)内与碱性溶液反应。
17. 根据权利要求13所述的净化方法,其特征在于,所述尾气吸收塔(8)内设置有碱性 溶液,烟气在尾气吸收塔(8)内与碱性溶液反应。
18. 根据权利要求14所述的净化方法,其特征在于,所述尾气吸收塔(8)内设置有碱性 溶液,烟气在尾气吸收塔(8)内与碱性溶液反应。
19. 根据权利要求15所述的净化方法,其中,所述碱性溶液为NaOH、KOH、Ca (OH) 2、Mg (OH) 2、氨水或尿素中的一种或多种。
20. 根据权利要求16所述的净化方法,其中,所述碱性溶液为NaOH、KOH、Ca (OH) 2、Mg (OH) 2、氨水或尿素中的一种或多种。
21. 根据权利要求17所述的净化方法,其中,所述碱性溶液为NaOH、KOH、Ca (OH) 2、Mg (OH) 2、氨水或尿素中的一种或多种。
22. 根据权利要求18所述的净化方法,其中,所述碱性溶液为NaOH、KOH、Ca (OH) 2、Mg (OH) 2、氨水或尿素中的一种或多种。
23. 权利要求1-7任一项所述的尾气净化装置在烟气净化领域中的应用。
24. 根据权利要求23所述的应用为在含有SO2、N0X的烟气净化领域中的应用。
25. 根据权利要求23所述的应用为在含有S02、N0x的铁球团烧结尾气净化领域中的应 用。
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