CN106076082B - 一种炼钢厂节能硫化塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种炼钢厂节能硫化塔，属于废气处理领域，旨在解决现有的硫化塔硫化效果低、能耗大的问题，包括吸收剂供应系统、吸收塔、烟气输送管、供水系统、石膏浆液后处理装置、烟气后处理系统、空气输送管b；所述的吸收剂供应系统、烟气输送管、供水系统、石膏浆液后处理装置、烟气后处理系统、空气输送管b分别和吸收塔连通。

Description

一种炼钢厂节能硫化塔
技术领域
本发明涉及一种烟气处理领域，具体来讲是一种炼钢厂节能硫化塔。
背景技术
脱硫,是指将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体防止燃烧时生成SO2。目前脱硫方法一般有燃烧前 燃烧中 燃烧后脱硫等三类。
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。
所以找到一种将干法和湿法脱硫方式结合的方式同时降低能耗量对废气处理领域将具有重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种炼钢厂节能硫化塔，通过将水蒸发冷凝形成水雾，水雾和烟气混合后再和脱硫剂反应的方式进行烟气脱硫，不仅成本降低、脱硫效果也得到了较高程度的提高。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种炼钢厂节能硫化塔，包括吸收剂供应系统、吸收塔、烟气输送管、供水系统、石膏浆液后处理装置、烟气后处理系统、空气输送管b；
所述的吸收剂供应系统、烟气输送管、供水系统、石膏浆液后处理装置、烟气后处理系统、空气输送管b分别和吸收塔连通；
作为改进，所述的吸收剂供应系统包括给料机、硝化器、储存罐、空气输送管a，所述的给料机与运输车和硝化器连接，硝化器和储存罐连接，储存罐与吸收塔连接，所述的空气输送管a连接与储存罐（103）和吸收塔（2）之间的管道上。
作为改进，所述的供水系统包括水管、换热器，水管和换热器连接，换热器和吸收塔连接。
作为改进，所述的烟气后处理系统包括除雾器、加热器，除雾器连接与吸收塔的顶部，加热器设在除雾器的下游。
作为改进，所述的吸收塔底层设有向上凸出结构形成蒸发层，所述的蒸发层内设有蒸发器，所述的蒸发层和吸收塔的上册结构之间设有可以过滤掉固定尘埃的过滤膜；
蒸发层的上层设有冷凝层，所述的冷凝层中间设有空间网状的冷凝管道，所述的冷凝管道的横截面为圆形，圆形直径为10mm-100mm，所述的冷凝层上设有和换热器连接的热交换器；
所述的冷凝层的上层设有混合层，混合层和烟气输送管连接，烟气输送管（3）将炼钢厂产生的烟气和冷凝层产生的水雾混合，所述的混合层设有能够将烟气和水雾充分混合的漩涡混合器；
混合层的上层设有吸收层，所述的吸收层和吸收剂供应系统连接。
作为改进，所述的加热器和冷凝层的热交换器连接，能够将冷凝层吸收的热量传递到加热器。
作为改进，所述的冷凝管道由导热高分子材料制成，所述的导热高分子包括：高分子基体树脂100份、导热纤维20-50份、偶联剂0.5-5份、抗氧化剂0.5-5份。
作为优选，所述的高分子基体树脂的合成原料单体中至少包含一种至少含有一种疏水基团的单体。
作为优选，所述的高分子基体树脂为PMMA、PS、尼龙6的一种，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的一种。
作为优选，所述的导热纤维为短丝碳纤维、铜纤维、钢纤维、铝纤维的一种，所述的抗氧化剂为二苯胺、对苯二胺、和二氢喹啉的一种。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果在于：
本发明采用对热水先加热蒸发再冷凝成水雾并和烟气、脱硫剂混合的方法，使得各组分之间能够相互混合，提高脱硫效果，减低成本。
在具体的工艺选择上，在对水加热的过程当中，本发明采用分布加热的方式进行，不仅节约燃料减少加热时间，并且将冷凝吸收的热量传输到烟气后处理系统的加热器和输水管上的换热器，节约了燃料。
在冷凝材料的选择上，传统的金属具有换热效果高、成本低的有点，但是却不耐腐蚀，使用寿命短，本发明采用导热纤维增强高分子树脂的办法，采用本发明公开的配方制得的导热高分子材料不仅导热效果高、疏水性好、耐腐蚀、使用寿命长。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图中标记：1-吸收剂供应系统，101-给料机，102-硝化器，103-储存罐，104-空气输送管a，2-吸收塔，201-蒸发器，202-冷凝层，203-混合层，204-吸收层，3-烟气输送管，4-供水系统，401-水管，402-换热器，5-石膏浆液处理装置，6-烟气后处理系统，601-除雾器，602-加热器，7-空气输送管b。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：如图1所示，本实施例公开了一种炼钢厂节能硫化塔,包括吸收剂供应系统1、吸收塔2、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b；
所述的吸收剂供应系统1、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b分别和吸收塔2连通；
所述的吸收剂供应系统1包括给料机101、硝化器102、储存罐103、空气输送管a104，所述的给料机101与运输车和硝化器102连接，硝化器102和储存罐103连接，储存罐103与吸收塔2连接，所述的空气输送管a104连接与储存罐103和吸收塔2之间的管道上。
所述的供水系统包括水管401、换热器402，水管401和换热器402连接，换热器402和吸收塔2连接。
烟气后处理系统6包括除雾器601、加热器602，除雾器601连接与吸收塔2的顶部，加热器602设在除雾器601的下游。
所述的吸收塔2底层设有向上凸出结构形成蒸发层，所述的蒸发层内设有蒸发器201，所述的蒸发层和吸收塔2的上册结构之间设有可以过滤掉固定尘埃的过滤膜；
蒸发层的上层设有冷凝层202，所述的冷凝层202中间设有空间网状的冷凝管道，所述的冷凝管道的横截面为圆形，圆形直径为10mm，所述的冷凝层202上设有和换热器402连接的热交换器；
所述的冷凝层202的上层设有混合层203，混合层203和烟气输送管3连接，烟气输送管3将炼钢厂产生的烟气和冷凝层产生的水雾混合，所述的混合层设有能够将烟气和水雾充分混合的漩涡混合器；
混合层203的上层设有吸收层204，所述的吸收层204和吸收剂供应系统连接。
所述的加热器602和冷凝层202的热交换器连接，能够将冷凝层202吸收的热量传递到加热器602。
所述的冷凝管道由导热高分子材料制成，所述的导热高分子包括：高分子基体树脂100份、导热纤维20份、偶联剂0.5份、抗氧化剂0.5份。
所述的高分子基体树脂的合成原料单体中至少包含一种至少含有一种疏水基团的单体。
所述的高分子基体树脂为PMMA，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述的导热纤维为短丝碳纤维，所述的抗氧化剂为二苯胺、对苯二胺、和二氢喹啉的一种。
具体实施例2：如图1所示，本实施例公开了一种炼钢厂节能硫化塔,包括吸收剂供应系统1、吸收塔2、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b；
所述的吸收剂供应系统1、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b分别和吸收塔2连通；
所述的吸收剂供应系统1包括给料机101、硝化器102、储存罐103、空气输送管a104，所述的给料机101与运输车和硝化器102连接，硝化器102和储存罐103连接，储存罐103与吸收塔2连接，所述的空气输送管a104连接与储存罐103和吸收塔2之间的管道上。
所述的供水系统包括水管401、换热器402，水管401和换热器402连接，换热器402和吸收塔2连接。
烟气后处理系统6包括除雾器601、加热器602，除雾器601连接与吸收塔2的顶部，加热器602设在除雾器601的下游。
所述的吸收塔2底层设有向上凸出结构形成蒸发层，所述的蒸发层内设有蒸发器201，所述的蒸发层和吸收塔2的上册结构之间设有可以过滤掉固定尘埃的过滤膜；
蒸发层的上层设有冷凝层202，所述的冷凝层202中间设有空间网状的冷凝管道，所述的冷凝管道的横截面为圆形，圆形直径为100mm，所述的冷凝层202上设有和换热器402连接的热交换器；
所述的冷凝层202的上层设有混合层203，混合层203和烟气输送管3连接，烟气输送管3将炼钢厂产生的烟气和冷凝层产生的水雾混合，所述的混合层设有能够将烟气和水雾充分混合的漩涡混合器；
混合层203的上层设有吸收层204，所述的吸收层204和吸收剂供应系统连接。
所述的加热器602和冷凝层202的热交换器连接，能够将冷凝层202吸收的热量传递到加热器602。
所述的冷凝管道由导热高分子材料制成，所述的导热高分子包括：高分子基体树脂100份、导热纤维50份、偶联剂5份、抗氧化剂5份。
所述的高分子基体树脂的合成原料单体中至少包含一种至少含有一种疏水基团的单体。
所述的高分子基体树脂为PS，所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
所述的导热纤维为铜纤维，所述的抗氧化剂为对苯二胺。
具体实施例3：如图1所示，本实施例公开了一种炼钢厂节能硫化塔,包括吸收剂供应系统1、吸收塔2、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b；
所述的吸收剂供应系统1、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b分别和吸收塔2连通；
所述的吸收剂供应系统1包括给料机101、硝化器102、储存罐103、空气输送管a104，所述的给料机101与运输车和硝化器102连接，硝化器102和储存罐103连接，储存罐103与吸收塔2连接，所述的空气输送管a104连接与储存罐103和吸收塔2之间的管道上。
所述的供水系统包括水管401、换热器402，水管401和换热器402连接，换热器402和吸收塔2连接。
烟气后处理系统6包括除雾器601、加热器602，除雾器601连接与吸收塔2的顶部，加热器602设在除雾器601的下游。
所述的吸收塔2底层设有向上凸出结构形成蒸发层，所述的蒸发层内设有蒸发器201，所述的蒸发层和吸收塔2的上册结构之间设有可以过滤掉固定尘埃的过滤膜；
蒸发层的上层设有冷凝层202，所述的冷凝层202中间设有空间网状的冷凝管道，所述的冷凝管道的横截面为圆形，圆形直径为70mm，所述的冷凝层202上设有和换热器402连接的热交换器；
所述的冷凝层202的上层设有混合层203，混合层203和烟气输送管3连接，烟气输送管3将炼钢厂产生的烟气和冷凝层产生的水雾混合，所述的混合层设有能够将烟气和水雾充分混合的漩涡混合器；
混合层203的上层设有吸收层204，所述的吸收层204和吸收剂供应系统连接。
所述的加热器602和冷凝层202的热交换器连接，能够将冷凝层202吸收的热量传递到加热器602。
所述的冷凝管道由导热高分子材料制成，所述的导热高分子包括：高分子基体树脂100份、导热纤维30份、偶联剂1份、抗氧化剂1份。
所述的高分子基体树脂的合成原料单体中至少包含一种至少含有一种疏水基团的单体。
所述的高分子基体树脂为尼龙6，所述的偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述的导热纤维为铝纤维，所述的抗氧化剂为二苯胺。
具体实施例4：如图1所示，本实施例公开了一种炼钢厂节能硫化塔,包括吸收剂供应系统1、吸收塔2、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b；
所述的吸收剂供应系统1、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b分别和吸收塔2连通；
所述的吸收剂供应系统1包括给料机101、硝化器102、储存罐103、空气输送管a104，所述的给料机101与运输车和硝化器102连接，硝化器102和储存罐103连接，储存罐103与吸收塔2连接，所述的空气输送管a104连接与储存罐103和吸收塔2之间的管道上。
所述的供水系统包括水管401、换热器402，水管401和换热器402连接，换热器402和吸收塔2连接。
烟气后处理系统6包括除雾器601、加热器602，除雾器601连接与吸收塔2的顶部，加热器602设在除雾器601的下游。
所述的吸收塔2底层设有向上凸出结构形成蒸发层，所述的蒸发层内设有蒸发器201，所述的蒸发层和吸收塔2的上册结构之间设有可以过滤掉固定尘埃的过滤膜；
蒸发层的上层设有冷凝层202，所述的冷凝层202中间设有空间网状的冷凝管道，所述的冷凝管道的横截面为圆形，圆形直径为10mm，所述的冷凝层202上设有和换热器402连接的热交换器；
所述的冷凝层202的上层设有混合层203，混合层203和烟气输送管3连接，烟气输送管3将炼钢厂产生的烟气和冷凝层产生的水雾混合，所述的混合层设有能够将烟气和水雾充分混合的漩涡混合器；
混合层203的上层设有吸收层204，所述的吸收层204和吸收剂供应系统连接。
所述的加热器602和冷凝层202的热交换器连接，能够将冷凝层202吸收的热量传递到加热器602。
所述的冷凝管道由导热高分子材料制成，所述的导热高分子包括：高分子基体树脂100份、导热纤维50份、偶联剂0.5份、抗氧化剂5份。
所述的高分子基体树脂的合成原料单体中至少包含一种至少含有一种疏水基团的单体。
所述的高分子基体树脂为PMMA、PS、尼龙6的一种，所述的偶联剂为 N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的一种。
所述的导热纤维为铝纤维，所述的抗氧化剂为二氢喹啉。
具体实施例5：如图1所示，本实施例公开了一种炼钢厂节能硫化塔,包括吸收剂供应系统1、吸收塔2、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b；
所述的吸收剂供应系统1、烟气输送管3、供水系统4、石膏浆液后处理装置5、烟气后处理系统6、空气输送管b分别和吸收塔2连通；
所述的吸收剂供应系统1包括给料机101、硝化器102、储存罐103、空气输送管a104，所述的给料机101与运输车和硝化器102连接，硝化器102和储存罐103连接，储存罐103与吸收塔2连接，所述的空气输送管a104连接与储存罐103和吸收塔2之间的管道上。
所述的供水系统包括水管401、换热器402，水管401和换热器402连接，换热器402和吸收塔2连接。
烟气后处理系统6包括除雾器601、加热器602，除雾器601连接与吸收塔2的顶部，加热器602设在除雾器601的下游。
所述的吸收塔2底层设有向上凸出结构形成蒸发层，所述的蒸发层内设有蒸发器201，所述的蒸发层和吸收塔2的上册结构之间设有可以过滤掉固定尘埃的过滤膜；
蒸发层的上层设有冷凝层202，所述的冷凝层202中间设有空间网状的冷凝管道，所述的冷凝管道的横截面为圆形，圆形直径为100mm，所述的冷凝层202上设有和换热器402连接的热交换器；
所述的冷凝层202的上层设有混合层203，混合层203和烟气输送管3连接，烟气输送管3将炼钢厂产生的烟气和冷凝层产生的水雾混合，所述的混合层设有能够将烟气和水雾充分混合的漩涡混合器；
混合层203的上层设有吸收层204，所述的吸收层204和吸收剂供应系统连接。
所述的加热器602和冷凝层202的热交换器连接，能够将冷凝层202吸收的热量传递到加热器602。
所述的冷凝管道由导热高分子材料制成，所述的导热高分子包括：高分子基体树脂100份、导热纤维20份、偶联剂5份、抗氧化剂0.5份。
所述的高分子基体树脂的合成原料单体中至少包含一种至少含有一种疏水基团的单体。
所述的高分子基体树脂为PMMA，所述的偶联剂为N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
所述的导热纤维为短丝碳纤维，所述的抗氧化剂为二苯胺。
相对于享有的脱硫装置，实施例1-3的脱硫效果均提高20%以上，成本降低30%以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种炼钢厂节能硫化塔，其特征在于,包括吸收剂供应系统（1）、吸收塔（2）、烟气输送管（3）、供水系统（4）、石膏浆液后处理装置（5）、烟气后处理系统（6）、空气输送管b（7）；
所述的吸收剂供应系统（1）、烟气输送管（3）、供水系统（4）、石膏浆液后处理装置（5）、烟气后处理系统（6）、空气输送管b（7）分别和吸收塔（2）连通;
所述的吸收剂供应系统（1）包括给料机（101）、硝化器（102）、储存罐（103）、空气输送管a（104），所述的给料机（101）与运输车和硝化器（102）连接，硝化器（102）和储存罐（103）连接，储存罐（103）与吸收塔（2）连接，所述的空气输送管a（104）连接与储存罐（103）和吸收塔（2）之间的管道上;
所述的供水系统包括水管（401）、换热器（402），水管（401）和换热器（402）连接，换热器（402）和吸收塔（2）连接;
所述的烟气后处理系统（6）包括除雾器（601）、加热器（602），除雾器（601）连接于吸收塔（2）的顶部，加热器（602）设在除雾器（601）的下游;
所述的吸收塔（2）底层设有向上凸出结构形成蒸发层，所述的蒸发层内设有蒸发器（201），所述的蒸发层和吸收塔（2）的上层结构之间设有可以过滤掉固定尘埃的过滤膜；
蒸发层的上层设有冷凝层（202），所述的冷凝层（202）中间设有空间网状的冷凝管道，所述的冷凝管道的横截面为圆形，圆形直径为10mm-100mm，所述的冷凝层（202）上设有和换热器（402）连接的热交换器；
所述的冷凝层（202）的上层设有混合层（203），混合层（203）和烟气输送管（3）连接，烟气输送管（3）将炼钢厂产生的烟气和冷凝层产生的水雾混合，所述的混合层设有能够将烟气和水雾充分混合的漩涡混合器；
混合层（203）的上层设有吸收层（204），所述的吸收层（204）和吸收剂供应系统连接；
所述的冷凝管道由导热高分子材料制成，所述的导热高分子包括：高分子基体树脂100份、导热纤维20-50份、偶联剂0.5-5份、抗氧化剂0.5-5份。
2.根据权利要求1所述的炼钢厂节能硫化塔，其特征在于，所述的加热器（602）和冷凝层（202）的热交换器连接，能够将冷凝层（202）吸收的热量传递到加热器（602）。
3.根据权利要求2所述的炼钢厂节能硫化塔，其特征在于，所述的高分子基体树脂的合成原料单体中至少包含一种至少含有一种疏水基团的单体。
4.根据权利要求3所述的炼钢厂节能硫化塔，其特征在于，所述的高分子基体树脂为PMMA、PS、尼龙6的一种，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的一种。
5.根据权利要求4所述的炼钢厂节能硫化塔，其特征在于，所述的导热纤维为短丝碳纤维、铜纤维、钢纤维、铝纤维的一种，所述的抗氧化剂为二苯胺、对苯二胺、和二氢喹啉的一种。
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