CN107774074B - 一种低温同时脱硫脱硝的旋转喷雾系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低温同时脱硫脱硝的旋转喷雾系统，包括电除尘器，喷淋塔，喷淋喷头，搅拌桨，脱硝剂罐，泵，PH值监测设备，阀门，脱硫剂罐，石灰消化罐，旋转喷雾塔，布袋除尘器，出口烟气监测设备；电除尘器通过管路连接喷淋塔，喷淋塔内部设有喷淋喷头，喷淋塔顶部通过管路连接旋转喷雾塔，旋转喷雾塔通过管路连接布袋除尘器和出口烟气监测设备，喷淋塔底部通过管路连接石灰消化罐，石灰消化罐上部通过管路连接脱硫剂罐，下部通过管路连接旋转喷雾塔；喷淋塔与石灰消化罐之间的管路设有PH值监测设备和阀门；脱硝剂罐底部通过管路连接喷淋塔中的喷淋喷头，脱硝剂罐与喷淋塔间的管路、喷淋塔与石灰消化罐间的管路，两者之间相通并设有泵。
Description
技术领域
本发明属于工业烟气脱硫脱硝的环境保护技术领域，特别涉及到一种低温同时脱硫脱硝的旋转喷雾系统及方法。
背景技术
我国“十二五”规划要求2015年1月1日起所有钢铁企业运行的烧结机的烧结烟气氮氧化物排放小于300mg/m3。目前烧结烟气大多都已经进行了脱硫处理工艺，而脱硝工艺很少应用在烧结上。目前成熟的脱硝工艺多为SCR法，SCR工艺需要的温度区间大多在200℃～450℃，烧结烟气如果脱硫以后再脱硝则需要对烟气加热，成本太高企业难以实现。因此，更加经济实用的同时脱硫脱硝工艺研究已经势在必行。
随着越来越来的脱硫工艺在烧结烟气上的应用，半干法脱硫工艺逐渐显现出优势，与湿法脱硫工艺相比，不产生腐蚀也不产生液体的脱硫副产物，减少了脱硫副产物的二次处理工序，大大减少了设备维护和工人的劳动强度。
通过查新，可以检索到一些相关专利。有人在氧化镁法脱硫工艺的基础上加入金属氧化物，达到同时脱硫脱硝的目的。如专利(申请号CN201210332616.X)“一种脱硫脱硝组合物、制备方法及其用途”。该发明公开了一种脱硫脱硝组合物、制备方法及其用途。所述脱硫脱硝组合物包括以下组分：MgO、SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、CuO和MnO2，任选地包括强氧化剂KMnO4。使用该发明的脱硫脱硝组合物，可在烟气脱硫过程中同步脱除NOx，脱硫脱硝效率得到提高。与钙法脱硫相比，优点是能进行同时脱硫脱硝，缺点是脱硫剂成本较钙法脱硫高，并且属于湿法脱硫工艺，需要对脱硫后废水进行处理。
专利(公布号CN103446873A)“一种高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法及设备”该发明涉及一种高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法及设备，采用双塔串联，两级脱硫方式，其脱硫工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—脱硫塔一—换热器—脱硫塔二—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，在烧结主抽风机后设置两个旋转喷雾干燥脱硫塔，高浓度SO2烟气通过两级脱硫后，再经过袋式除尘器及增压风机达标外排。本发明的优点是：采用双塔串联、两级脱硫工艺，解决了高浓度SO2烧结烟气的脱硫问题，具有常规旋转喷雾干燥脱硫工艺脱硫效率高、浆液量自动调节、水耗低、运行阻力小、操作维护方便、对烧结工况适应性强、对脱硫剂的品质要求不高、副产物可综合利用等优点。但是该专利没有脱硝的作用。
综上所述，现有的镁法脱硫脱硝工艺属于湿法，对副产物需要二次处理，增加运行成本。现有的旋转喷雾脱硫工艺不能完全满足烧结烟气同时脱硫脱硝，需要发明出同时脱硫脱硝工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低温脱硫脱硝的旋转喷雾系统及工艺，可以在脱硫的同时达到脱硝的目的，不需要将烟气再次加热以满足脱硝条件，运行成本低廉，特别适合烧结烟气的脱硫脱硝。
本发明目的是通过下面的技术方案实现的：
一种低温同时脱硫脱硝的旋转喷雾系统，其特征在于：包括电除尘器，喷淋塔，喷淋喷头，搅拌桨，脱硝剂罐，泵，PH值监测设备，阀门，脱硫剂罐，石灰消化罐，旋转喷雾塔，布袋除尘器，出口烟气监测设备；电除尘器通过管路连接喷淋塔，喷淋塔内部设有喷淋喷头，喷淋塔顶部通过管路连接旋转喷雾塔，旋转喷雾塔通过管路连接布袋除尘器和出口烟气监测设备，喷淋塔底部通过管路连接石灰消化罐，石灰消化罐上部通过管路连接脱硫剂罐，下部通过管路连接旋转喷雾塔；喷淋塔与石灰消化罐之间的管路设有PH值监测设备和阀门；脱硝剂罐底部通过管路连接喷淋塔中的喷淋喷头，脱硝剂罐与喷淋塔间的管路、喷淋塔与石灰消化罐间的管路，两者之间相通并设有泵。
一种低温同时脱硫脱硝的旋转喷雾系统的脱硫脱硝方法，其特征在于：烧结烟气通过电除尘器进入喷淋塔，脱硝剂罐内的脱硝剂通过喷淋喷头与烧结烟气在喷淋塔内反应，烧结烟气中的SO2与NO2溶于脱硝剂浆液中，形成亚硫酸，亚硝酸，硝酸等酸液；反应后的浆液经过搅拌桨搅拌后通过下部管路流入石灰消化罐内，与脱硫剂罐流出的脱硫剂混合后一起作为脱硫剂进入旋转喷雾塔内；氧化后的烧结烟气通过上部管路进入旋转喷雾塔内与脱硫剂反应，经过旋转喷雾塔与布袋除尘器后排放；通过PH值监测设备与阀门联合控制，将浆液返回喷淋喷头处继续与烟气反应或者将浆液放入石灰消化罐内，如果PH值大于4.5，用泵6将浆液返回喷淋塔由喷淋喷头喷出；如果PH值小于4.5，则打开阀门，将浆液放入石灰消化罐内。
脱硝剂的成分为MgO、CuO、MnO2、NaClO2、Ca(ClO)2，按质量比计算，MgO含量为55-80％、CuO1-10％、MnO21-10％、NaClO25-20％、Ca(ClO)25-20％。脱硝剂的浆液浓度15-35％，镁硫比为0.1-0.3。
烧结烟气中的SO2与NO2溶于脱硝剂浆液中，形成亚硫酸，亚硝酸，硝酸等酸液。脱硝剂中的金属氧化物在酸性环境中，反应活性逐渐加强，与ClO2 -、ClO-的一起作用下将NO氧化成NO2，NO2继续溶于水生成酸，然后促进反应进一步发生，金属氧化物反应后浓度降低，导致反应速度降低，然后将浆液作为旋转喷雾脱硫剂的消化液，解决了脱硫脱硝废液的二次处理工序。
喷淋系统利用较少的氧化镁及氧化物达到氧化氮氧化物的作用，然后利用钙基脱硫剂进行吸收，起到降低成本的作用。
喷淋塔产生的废液用来消化脱硫剂，从而使最终的脱硫副产物为干粉状态，易于装卸，整个脱硫脱硝过程中不产生废水，减少了脱硫副产物的二次处理工序。
本发明可以应用到烧结烟气SDA脱硫工艺中，对SDA脱硫工艺进行改进，使SDA脱硫工艺同时具有脱硝的作用，减少了企业新建脱硝项目的成本。本发明的脱硫脱硝工艺可以对烧结烟气同时脱硫脱硝，不产生废液，运行成本低。
说明书附图
图1是烧结烟气脱硫脱硝系统的工艺流程示意图；
其中，1电除尘器，2喷淋塔，3喷淋喷头，4搅拌桨，5脱硝剂罐，6泵，7PH值监测设备，8阀门，9脱硫剂罐，10石灰消化罐，11旋转喷雾塔，12布袋除尘器，13出口烟气监测设备。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明：
烧结烟气脱硫脱硝系统，包括1电除尘器，2喷淋塔，3喷淋喷头，4搅拌桨，5脱硝剂罐，6泵，7PH值监测设备，8自动阀门，9脱硫剂罐，10石灰消化罐，11旋转喷雾塔，12布袋除尘器，13出口烟气监测设备。
烧结烟气通过电除尘器1进入喷淋塔2，从喷淋塔2出来后经过旋转喷雾塔11与布袋除尘器12后排放。喷淋喷头3在喷淋塔2内部。喷淋喷头3上部连有脱硝剂罐5，浆液从喷淋塔2下部流出，喷淋塔2下部有搅拌桨4，可以将浆液搅拌均匀。喷淋塔2下部的管路连接喷淋喷头3与石灰消化罐10，通过PH值监测设备7与阀门8联合控制，将浆液返回喷淋喷头3处继续与烟气反应或者将浆液放入石灰消化罐10内。石灰消化罐10上部连接脱硫剂罐9，下部连接旋转喷雾塔11。喷淋塔2流出的浆液与水一起将脱硫剂消化，然后进入旋转喷雾塔11进行脱硫。布袋除尘器12后管道设有出口烟气监测设备13。
本发明技术方案之二烧结烟气脱硫脱硝的方法，烧结烟气通过电除尘器1进入喷淋塔2，从喷淋塔2出来后经过旋转喷雾塔11与布袋除尘器12后排放。喷淋喷头3上部连有脱硝剂罐5，浆液从喷淋塔2下部流出，喷淋塔2下部有搅拌桨4，可以将浆液搅拌均匀。喷淋塔2下部的管路连接喷淋喷头3与石灰消化罐10，通过PH值监测设备7与阀门8联合控制，将浆液返回喷淋喷头3处继续与烟气反应或者将浆液放入石灰消化罐10内。经过PH值监测设备7，如果PH值大于4.5，用泵6将浆液返回喷淋塔2由喷淋喷头3喷出；如果PH值小于4.5，则打开自动阀门8，将浆液放入石灰消化罐10内。石灰消化罐10上部连接脱硫剂罐9，下部连接旋转喷雾塔11。喷淋塔2流出的浆液与水一起将脱硫剂消化，然后进入旋转喷雾塔11进行脱硫。布袋除尘器12后管道设有出口烟气监测设备13。
脱硝剂的成分为MgO、CuO、MnO2、NaClO2、Ca(ClO)2，按质量比计算，MgO含量为55-80％、CuO1-10％、MnO21-10％、NaClO25-20％、Ca(ClO)25-20％。脱硝剂的浆液浓度15-35％，镁硫比为0.1-0.3。
Claims (1)
1.一种低温同时脱硫脱硝的旋转喷雾系统的脱硫脱硝方法，其特征在于：烧结烟气通过电除尘器进入喷淋塔，脱硝剂罐内的脱硝剂通过喷淋喷头与烧结烟气在喷淋塔内反应，烧结烟气中的SO2与NO2溶于脱硝剂浆液中；反应后的浆液经过搅拌后通过下部管路流入石灰消化罐内，与脱硫剂罐流出的脱硫剂混合后一起作为脱硫剂进入旋转喷雾塔内；氧化后的烧结烟气通过上部管路进入旋转喷雾塔内与脱硫剂反应，经过旋转喷雾塔与布袋除尘器后排放；通过PH值监测设备与阀门联合控制，将浆液返回喷淋喷头处继续与烟气反应或者将浆液放入石灰消化罐内，如果PH值大于4.5，用泵将浆液返回喷淋塔由喷淋喷头喷出；如果PH值小于4.5，则打开阀门，将浆液放入石灰消化罐内；所述旋转喷雾系统包括电除尘器，喷淋塔，喷淋喷头，搅拌桨，脱硝剂罐，泵，PH值监测设备，阀门，脱硫剂罐，石灰消化罐，旋转喷雾塔，布袋除尘器，出口烟气监测设备；电除尘器通过管路连接喷淋塔，喷淋塔内部设有喷淋喷头，喷淋塔顶部通过管路连接旋转喷雾塔，旋转喷雾塔通过管路连接布袋除尘器和出口烟气监测设备，喷淋塔底部通过管路连接石灰消化罐，石灰消化罐上部通过管路连接脱硫剂罐，下部通过管路连接旋转喷雾塔；喷淋塔与石灰消化罐之间的管路设有PH值监测设备和阀门；脱硝剂罐底部通过管路连接喷淋塔中的喷淋喷头，脱硝剂罐与喷淋塔间的管路、喷淋塔与石灰消化罐间的管路，两者之间相通并设有泵；所述脱硝剂的成分为按质量比计算，MgO含量为55-80％、CuO1-10％、MnO21-10％、NaClO25-20％、Ca(ClO)25-20％；脱硝剂的浆液浓度15-35％，镁硫比为0.1-0.3。
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