CN107261779A - 一种熔铝炉烟气除尘脱硫系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，包括依次连接的熔铝炉、除尘脱硫过滤器、换热水箱、引风机和烟囱，所述除尘脱硫过滤器内设置有多个过滤床，所述过滤床按烟气通过方向从上往下依次设置有吸附剂层、粗颗粒层、细颗粒层和催化剂层，所述吸附层的吸附剂采用下述制备方法制成：取重量比为20：15～25：0.5～1.5:1～3的粉煤灰、氢氧化钙、氢氧化钠和三氧化二铝加入水中，水浴加热至70～80℃，进行水合反应，水合时间10～14小时，然后抽滤，固体放入200℃干燥箱中加热干燥2小时，研磨后即得。熔铝炉的烟气通过本发明系统后，粉尘脱除率达98.8％，700～850℃脱硫效率达到80％以上。

Description

一种熔铝炉烟气除尘脱硫系统
技术领域
本发明涉及烟气脱硫环境保护技术领域，特别涉及一种熔铝炉烟气除尘脱硫系统。
背景技术
在目前和今后相当长的一段时期内,中国的能源结构是以煤为主,燃煤锅炉排放的烟气含有大量的SO2，对环境的污染造成了巨大的伤害。
SO2排放量剧增使大多数城市SO2浓度处于较高的污染水平。SO2排放量的增加，使中国的酸雨增加异常迅速，严重的酸性降水和脆弱的生态系统使我国经济损失严重，仅酸雨污染给森林和农作物造成的直接经济损失已达几百亿元。如果不严格控制,我国SO2排放量将继续增加，SO2和酸雨污染将严重危害居民健康,腐蚀建筑材料,破坏生态系统，造成巨大经济损失。据统计，中国SO2年排放量已超过1600-1800万吨,燃煤产生的SO2占绝大部分，其中燃煤电厂锅炉排放的SO2约占总排放量的1/4，中小型燃煤锅炉排放的SO2占总排放量的近40％。中国的大气污染特征也是由于大量燃煤而形成的煤烟型污染，因此，对于燃煤锅炉而言，大幅度地削减SO2污染迫在眉睫。
二氧化硫气体处理方法根据所用吸收剂的种类可分为干法、半干法和湿法每种工艺都各有特点，其中湿法效率最高，半干法次之，而干法处理废渣较为方便。干法脱硫由于其工程投资少、占地面积小、系统基本不存在腐蚀问题、无废水排出等特点得到了国内外的重视。但脱硫剂的费用占了烟气脱硫设备运行总费用的很大一部分，因此，开发低成本、高效率的脱硫剂已成为烟气脱硫研究的热点之一。
发明内容
本发明提供了一种熔铝炉烟气除尘脱硫系统，解决现有的干法脱硫成本高、效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，包括依次连接的熔铝炉、除尘脱硫过滤器、换热水箱、引风机和烟囱，所述除尘脱硫过滤器内设置有多个过滤床，所述过滤床按烟气通过方向从上往下依次设置有吸附剂层、粗颗粒层、细颗粒层和催化剂层，所述吸附层的吸附剂采用下述制备方法制成：取重量比为20：15～25：0.5～1.5:1～3的粉煤灰、氢氧化钙、氢氧化钠和三氧化二铝加入水中，水浴加热至70～80℃，进行水合反应，水合时间10～14小时，然后抽滤，固体放入200℃干燥箱中加热干燥2小时，研磨后即得。
其中，优选地，所述粗颗粒层为粒径为2～5mm的膨胀珍珠岩。
其中，优选地，所述细颗粒层为粒径为0.5～1mm的细砂。
其中，优选地，所述过滤床的数量为8个，从上往下次设置在所述除尘脱硫过滤器内。
其中，优选地，所述过滤床下部设置有排风支管，所述排风支管与排风总管连接，所述排风总管与所述换热水箱连接。
其中，优选地，还包括过滤床反吹系统。
其中，优选地，所述过滤床反吹系统包括反吹管，所述反吹管一端与所述烟囱连接，所述反吹管的另一端与所述排风支管连接。
其中，优选地，所述反吹管上设置有反吹风机，所述反吹管与所述排风支管的连接处设置有电动切换阀。
本发明有益效果：
本发明中双层滤料床容尘量大、耐高温，为粉体熟石灰脱硫提供了很好气固接触与反应条件，熔铝炉的烟气通过本发明系统后，粉尘脱除率达98.8％，700～850℃脱硫效率达到80％以上，烟气中硫氧化物、氮氧化物的脱除率分别高达90％和60％，且无二次污染物排放，对烟气适应能力强。
本发明的烟气除尘除硫系统提高了干法脱硫工艺的脱硫效率，缩短了脱硫反应时间，脱硫效率提高20％-25％以上，并且降低了石灰石的消耗，减少了残渣量，降低了操作费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中熔铝炉烟气除尘脱硫系统工艺流程图；
图2为本发明中过滤床的结构示意图。
图中，1.熔铝炉，2.除尘脱硫过滤器，3.换热水箱，4.引风机，5.烟囱，6.过滤床，6-1.吸附剂层，6-2.粗颗粒层，6-3.细颗粒层，6-4.催化剂层，7.排风支管，8.排风总管，9.反吹管，10.反吹风机，11.电动切换阀
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本实施例提供一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，包括依次连接的熔铝炉1、除尘脱硫过滤器2、换热水箱3、引风机4和烟囱5，所述除尘脱硫过滤器2内设置有多个过滤床6，所述过滤床6按烟气通过方向从上往下依次设置有吸附剂层6-1、粗颗粒层6-2、细颗粒层6-32和催化剂层6-4，所述吸附层的吸附剂采用下述制备方法制成：取重量比为20：15～25：0.5～1.5:1～3的粉煤灰、氢氧化钙、氢氧化钠和三氧化二铝加入水中，水浴加热至70～80℃，进行水合反应，水合时间10～14小时，然后抽滤，固体放入200℃干燥箱中加热干燥2小时，研磨后即得。
铝合金熔铝炉产生的高温烟气分别通过上部的烟罩收集。为了使两台熔铝炉能相互独立作业，烟罩后分别设置了管道通往除尘器。在引风机4的作用下，烟气进入双滤层颗粒床除尘过滤器。除尘器内设置有多层固定过滤床6，每层过滤床6连接一个排风支管7。含尘气体进入除尘器后，经过双层滤料颗粒床的过滤，然后由排风支管7排出。干净的气体通过每层的排风支管7汇集到总管道，然后进入换热水箱3进行余热利用。除尘降温后的气体通过引风机4由烟囱5排放。
粉煤灰中的矿物来源于煤中的无机物，其组成一般来说，硅酸盐矿物为其主要部分，还有氧化硅、黄铁矿、磁铁矿、碳酸盐、硫酸盐等。粉煤灰与Ca(OH)2在水热条件下发生水合反应，在粉煤灰颗粒表面生成水化物。水化物为不完全结晶物，呈纤维状，干燥失水后形成的钙基脱硫剂具有较大的比表面积和较高的持水性，对SO2反应吸收性能好于单一的Ca(OH)2。加Al2O3的水合钙基脱硫剂在700～800℃时脱硫效率同样达到80％，而在600℃时的脱硫效率为50～70％，高于不加Al2O3的水合脱硫剂。低于700℃，Al2O3催化效果明显。
其中，所述粗颗粒层6-2为粒径为2～5mm的膨胀珍珠岩。所述细颗粒层6-32为粒径为0.5～1mm的细砂。过滤时，含尘气自上而下穿过滤层，先经过粗颗粒的上层滤料层，截留气体中的绝大部分粉尘，再经过细粒径的下层滤料层，截获漏过上滤层的微细粉尘。这种粗细滤料层的梯级过滤，可获得单层滤料层无法同时达到的高过滤效率和高容尘量。
其中，所述过滤床6的数量为8个，从上往下次设置在所述除尘脱硫过滤器2内，含尘气通过除尘脱硫过滤器2后可通过多层过滤床6进行过滤，进一步的提高了除尘脱硫过滤器2整体的除尘脱硫效果。
其中，所述过滤床6下部设置有排风支管7，所述排风支管7与排风总管8连接，所述排风总管8与所述换热水箱3连接。
其中，还包括过滤床6反吹系统。所述过滤床6反吹系统包括反吹管9，所述反吹管9一端与所述烟囱5连接，所述反吹管9的另一端与所述排风支管7连接。所述反吹管9上设置有反吹风机10，所述反吹管9与所述排风支管7的连接处设置有电动切换阀11。随着过滤层灰尘越积越多，工作阻力增大至设定值范围(1200～1600Pa)，PLC启动反吹清灰系统。清灰采用顺流式分层反吹强制清灰，在PLC控制下，先由电动推杆控制切换阀逐步关闭每一层排风支管7，使该层处于离线状态，同时打开该层反吹风通道，把烟囱5部分清洁气体由反吹风机10引入进行反吹，待反吹清理结束后关闭反吹风阀、开启切换阀，按此程序逐层清理。吹落的灰尘沉积在除尘器的下部，由排灰机构定时排出。
熔铝炉1的烟气通过本实施例的熔铝炉烟气除尘除硫系统后，粉尘脱除率达98.8％，烟气中硫氧化物、氮氧化物的脱除率分别高达90％和60％。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：包括依次连接的熔铝炉、除尘脱硫过滤器、换热水箱、引风机和烟囱，所述除尘脱硫过滤器内设置有多个过滤床，所述过滤床按烟气通过方向从上往下依次设置有吸附剂层、粗颗粒层、细颗粒层和催化剂层，所述吸附层的吸附剂采用下述制备方法制成：取重量比为20：15～25：0.5～1.5:1～3的粉煤灰、氢氧化钙、氢氧化钠和三氧化二铝加入水中，水浴加热至70～80℃，进行水合反应，水合时间10～14小时，然后抽滤，固体放入200℃干燥箱中加热干燥2小时，研磨后即得。
2.根据权利要求1所述的一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：所述粗颗粒层为粒径为2～5mm的膨胀珍珠岩。
3.根据权利要求1所述的一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：所述细颗粒层为粒径为0.5～1mm的细砂。
4.根据权利要求1所述的一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：所述过滤床的数量为8个，从上往下次设置在所述除尘脱硫过滤器内。
5.根据权利要求4所述的一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：所述过滤床下部设置有排风支管，所述排风支管与排风总管连接，所述排风总管与所述换热水箱连接。
6.根据权利要求5所述的一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：还包括过滤床反吹系统。
7.根据权利要求6所述的一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：所述过滤床反吹系统包括反吹管，所述反吹管一端与所述烟囱连接，所述反吹管的另一端与所述排风支管连接。
8.根据权利要求7所述的一种熔铝炉烟气除尘除硫系统，其特征在于：所述反吹管上设置有反吹风机，所述反吹管与所述排风支管的连接处设置有电动切换阀。
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