CN112191083A - 烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统及其方法，该系统用于处理烧结机排放的烧结烟气，它包括除尘器、脱硫塔、脱硝塔、第一再生塔、第二再生塔、制硫酸系统、制硝酸系统、第一分级筛、第二分级筛以及活性焦混合仓；所述烧结机的排烟口与除尘器的入烟口连接，所述除尘器的出烟口与脱硫塔的进烟气口连接，所述脱硫塔的出烟气口与脱硝塔的烟气入口连接，所述脱硝塔的排气排口与烟囱连通；所述脱硫塔的出烟气口与脱硝塔的烟气入口之间的管路上设置有雾化水枪和臭氧发生器。本发明通过氮氧化物氧化制酸、副产物工序回用，可以实现同时解决脱硫脱硝过程中产生的制酸废水及废活性焦处理的问题。
Description
技术领域
本发明涉及烟气处理的技术领域，具体涉及一种烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统及其方法。
背景技术
钢铁工业是仅次于电力行业的废气污染排放大户，钢铁企业排放的废气中典型的污染物主要包括粉尘、SO2、NOx(氮氧化物)和二恶英等，在这些污染物中，有70％的SO2，50％的NOx和90％的二恶英均来自于钢铁烧结机，因此对烧结机的烟气污染治理是钢铁废气治理的核心之一。烧结烟气治理技术经历了干法、半干法和湿法的发展，目前钢铁企业应用较多的工艺有循环流化床法、氨－硫铵法和活性焦法等。随着技术的应用，循环流化床法副产物难利用，氨－硫铵法氨逃逸、腐蚀等问题逐渐暴露出来，而活性焦法具有同时脱除粉尘、SO2、NOx、二恶英等多种污染物，副产物可制酸，且无腐蚀等优点，近年来应用越来越广。活性焦法目前在大型钢企应用，出口烟气可满足现有标准排放。但是随着国家超低排放标准的实施，目前的活性焦工艺急需工艺优化方法，特别是针对NOx治理技术的优化，还有制酸废水以及废活性焦的高副加值利用等问题，急需解决方法。
现有技术中，申请号为201821586182.5的中国发明专利公开了一种活性焦法烟气净化技术与低温脱硝组合式处理系统。通过采用单级的吸附塔进行脱硫，组合中低温SCR系统进行脱硝，实现了出口烟气二氧化硫、氮氧化物的超低排放。申请号为201410707381.7的中国发明专利公开了一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶英的装置及方法，所述装置包括依次相连的急冷塔、布袋除尘器、活性焦填充吸收塔、布袋除尘器，所述的活性焦填充吸收塔被设置的活性焦净化过滤板自中部分成上下两部分，下部设置有脱硫剂存储器和喷水嘴，上部有可拆卸的活性焦净化过滤层。该装置可有效脱除烧结烟气中的二氧化硫和二恶英等有害成份。申请号为201810689817.2的中国发明专利公开了一种烧结烟气超低排放的处理工艺及期装置，在现有的半干法和布袋除尘方式的基础上，增加一级小苏打干法脱硫，同时将布袋除尘器进行改造，增加一套SCR脱硝装置，形成一套多级脱硫、脱硝、脱除二恶英的烧结烟气处理工艺。申请号为201820198145.0的中国发明专利公开了一种复杂烟气活性焦多脱超低排放装置，烟气依次经相变换热器，预处理塔、除尘器、活性焦净化塔处理。现有的活性焦脱硫脱硝工艺存在的氮氧化物排放不能满足超低排放标准，烟气中氮资源没有利用、制酸废水难以处理等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，提供一种烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统及其方法，该系统通过氮氧化物氧化制酸、副产物工序回用，可以实现同时解决脱硫脱硝过程中产生的制酸废水及废活性焦处理的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，用于处理烧结机排放的烧结烟气，其特殊之处在于：它包括除尘器、脱硫塔、脱硝塔、第一再生塔、第二再生塔、制硫酸系统、制硝酸系统、第一分级筛、第二分级筛以及活性焦混合仓；
所述烧结机的排烟口与除尘器的入烟口连接，所述除尘器的出烟口与脱硫塔的进烟气口连接，所述脱硫塔的出烟气口与脱硝塔的烟气入口连接，所述脱硝塔的排气排口与烟囱连通；所述脱硫塔的出烟气口与脱硝塔的烟气入口之间的管路上设置有雾化水枪和臭氧发生器；
所述脱硫塔的活性焦进口与活性焦混合仓的第一出口连接，所述脱硫塔的活性焦出口与第一再生塔的进料口连接，所述第一再生塔的第一出料口与制硫酸系统的进口连接，所述第一再生塔的第二出料口与第一分级筛的第一进筛口连接，所述第一分级筛的第一出筛口与活性焦混合仓的第一料口连接，所述第一分级筛的第二出筛口与烧结机的排烟口和除尘器的入烟口之间的管路连接；
所述脱硝塔的活性炭入口与活性焦混合仓的第二出口连接，所述脱硝塔的活性焦排口与第二再生塔的入料口连接，所述第二再生塔的第一排料口与制硝酸系统的入口连接，所述第二再生塔的第二排料口与第二分级筛的第一入筛口连接，所述第二分级筛的第一排筛口与活性焦混合仓的第一料口连接，所述第二分级筛的第二排筛口与烧结机的排烟口和除尘器的入烟口之间的管路连接。
进一步地，所述除尘器的出烟口与脱硫塔的进烟气口之间的管路上设置有主抽风机。
进一步地，所述脱硫塔的活性焦出口与第一再生塔的进料口之间的管路上设置有第一输送机；
所述脱硝塔的活性焦排口与第二再生塔的入料口之间的管路上设置有第二输送机。
进一步地，所述制硫酸系统还设置有浓硫酸出口和稀硫酸出口，所述浓硫酸出口与浓硫酸储槽连接，所述稀硫酸出口与烧结机的排烟口和除尘器的入烟口之间的管路连接。
进一步地，所述制硝酸系统还设置有浓硝酸出口和稀硝酸出口，所述浓硝酸出口与浓硝酸储槽连接，所述稀硝酸出口与烧结机的排烟口和除尘器的入烟口之间的管路连接。
进一步地，所述活性焦混合仓上还设置有第二料口，所述第二料口与活性焦储仓的供料口连接。
本发明还提供一种上述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统进行处理的方法，包括如下步骤：
1)烟气处理：从烧结机排出的烧结烟气，经过除尘器除去粉尘后，由主抽风机将烟气抽出至脱硫塔，在脱硫塔内发生脱硫反应，随后烟气中NO与烟道中设置的雾化水枪产生的H2O和臭氧发生器产生的O3一起混合，进入脱硝塔在活性焦的物理化学作用下发生脱硝反应，净化后的烟气进入烟囱排放；
2)活性焦再生处理：在脱硫塔中，在活性焦的吸附作用下，烟气中SO2、H2O和O2反应，生成H2SO4，被活性焦的微孔吸附并储存，吸附饱和的活性焦经第一输送机送至第一再生塔进行热解析再生，活性焦中的H2SO4与热炭反应生成SO2、CO2和H2O成为SO2富气，解析后活性焦经第一分级筛，将小颗粒活性焦分出送至烧结烟气中，可对烟气中的二恶英进行吸附脱除，大颗粒活性焦送至活性焦混合仓中；在脱硝塔中，在活性焦的吸附作用下，经氧化后的NO成为NO2或N2O5，与烟气中H2O反应，生成HNO3，被活性焦微孔吸附并储存起来，饱和的活性焦经第二输送机送至第二再生塔中进行热解析再生，活性焦中HNO3与热炭反应生成NO2、CO2和H2O成为NO2富气，解析后活性焦经第二分级筛，将小颗粒活性焦分出送至烧结烟气中，可对烟气中的二恶英进行吸附脱除，大颗粒活性焦送至活性焦混合仓中循环利用，活性焦储仓定期向活性焦混合仓供料；
3)制酸处理：第一再生塔中生成的SO2富气进入制硫酸系统，在制硫酸系统中反应产生的浓H2SO4送至浓硫酸储槽储存，产生的稀硫酸废水送至除尘器之前的大烟道中，由烟气的热量将稀硫酸废水蒸干，废水中的盐份变成固体，混在烟气中被除尘器去除；第二再生塔中生成的NO2富气进入制硝酸系统，在制硝酸系统中反应产生的浓硝酸送至浓硝酸储槽储存，产生的稀硝酸废水送至除尘器之前的大道中，由烟气热量将稀硝酸废水蒸干，废水中的盐份变成固体，混合烟气中被后续的除尘器去除。
进一步地，所述步骤1)中，烧结烟气的温度为100～180℃，SO2浓度≤3000mg/Nm3，NOx的浓度≤2000mg/Nm3。
进一步地，所述步骤1)中，O3与NO的摩尔比为(1.0～1.7)：1。
进一步地，所述步骤1)中，净化后的烟气中SO2浓度≤35mg/Nm3，NOx≤50mg/Nm3，粉尘浓度≤10mg/Nm3。
再进一步地，所述步骤2)中，所述脱硝塔的出口反应温度为90～120℃；所述第一再生塔和第二再生塔中活性焦再生的温度为400～450℃；所述第一分级筛和第二分级筛的筛网直径为3～5mm。
更进一步地，所述步骤2)中，活性焦的比表面积≥350m2/g，耐磨强度≥40daN。
本发明的原理如下：
(一)脱硫原理：SO2与烟气中O2和H2O一起反应生成H2SO4，硫酸被活性焦吸附在微孔中，烟气中SO2得以去除，反应式为：SO2+O2→2SO3，SO3+H2O→H2SO4。
(二)脱硝原理：NO与臭氧发生器产生的O3发生氧化反应，生成NO2或N2O5，生成的NOx与烟气中H2O一起反应生成HNO3，硝酸被活性焦吸附在微孔中，烟气中的NOx得以去除，反应式为：NO+O3→NO2，NO+O3→N2O5，NO2(N2O5)+H2O→HNO3。
(三)再生原理：在加热条件下，活性焦中储存在硫酸和硝酸与炭反应分别生成SO2、CO2、NO2和H2O等，反应式为：H2SO4+C→SO2+CO2+H2O，HNO3+C→NO2+CO2+H2O。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一，本发明可以实现烟气超低排放，烧结烟气经过除尘处理和主抽风机后进入活性焦脱硫塔进行脱硫，脱硫后烟气通过设置在大烟道上的雾化水枪进行加湿降温，通过臭氧发生器产生的臭氧进行调质改性，之后在脱硝塔中完成脱硝反应，脱硫脱硝后的烟气SO2浓度≤35mg/Nm3，NOx≤50mg/Nm3，粉尘浓度≤10mg/Nm3。
其二，本发明可以实现脱硫脱硝后废酸、废活性焦的处理，对脱硫和脱硝后的活性焦进行分别再生，通过制硫酸系统和制硝酸系统，制备得到浓硫酸和浓硝酸两种酸产品，且在制酸过程中产生的稀酸废水利用烧结大烟道烟气的热量蒸发，废水中的盐份被机头电除尘器捕集。经筛分后不合格的小颗粒活性焦送至机头电除尘器入口烟道中，可以利用活性焦的吸附作用，对烟气中SO2、NOx和二恶英进行预处理，减轻后续脱硫塔和脱硝塔的处理负荷，减少新鲜活性焦的用量。
其三，本发明的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统脱硫脱硝效率高，脱硫脱硝后烟气中SO2和NOx排放浓度均可满足国家超低排放要求。烟气中的NOx资源可以回收，根据用户的需求，可以制备成硝酸，也可以用碱液吸收，多余的臭氧可以分解成O2，不会引起类似氨泄露的二次污染。
其四，本发明的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统相对于两系活性焦脱硫脱硝系统，增加臭氧单元，可以使一系活性焦脱硫脱硝系统也可满足出口烟气的超低排放要求，且投资成本更低。
其五，本发明的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统采用烟气余热处理制酸废水，使废水排放量为零，处理成本低，处理效果好。
其六，本发明的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统细颗粒活性焦循环至大烟道，对烟气中污染物进行预处理脱除，减少后续脱硫脱硝塔的负荷。
附图说明
图1为一种烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统的结构示意图；
图中：烧结机1(排烟口1.1)、除尘器2(入烟口2.1、出烟口2.2)、脱硫塔3(进烟气口3.1、出烟气口3.2、活性焦进口3.3、活性焦出口3.4)、脱硝塔4(烟气入口4.1、排气排口4.2、活性炭入口4.3、活性焦排口4.4)、第一再生塔5(进料口5.1、第一出料口5.2、第二出料口5.3)、第二再生塔6(入料口6.1、第一排料口6.2、第二排料口6.3)、制硫酸系统7(进口7.1、浓硫酸出口7.2、稀硫酸出口7.3)、制硝酸系统8(入口8.1、浓硝酸出口8.2、稀硝酸出口8.3)、第一分级筛9(第一进筛口9.1、第一出筛口9.2、第二出筛口9.3)、第二分级筛10(第一入筛口10.1、第一排筛口10.2、第二排筛口10.3)、活性焦混合仓11(第一出口11.1、第二出口11.2、第一料口11.3、第二料口11.4)、烟囱12、雾化水枪13、臭氧发生器14、主抽风机15、第一输送机16、第二输送机17、浓硫酸储槽18、浓硝酸储槽19、活性焦储仓20(供料口20.1)。
具体实施方式
下面结合实施案例详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
如图1所示，本发明的一种烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，用于处理烧结机1排放的烧结烟气，其特征在于：它包括除尘器2、脱硫塔3、脱硝塔4、第一再生塔5、第二再生塔6、制硫酸系统7、制硝酸系统8、第一分级筛9、第二分级筛10以及活性焦混合仓11；
烧结机1的排烟口1.1与除尘器2的入烟口2.1连接，除尘器2的出烟口2.2与脱硫塔3的进烟气口3.1连接，脱硫塔3的出烟气口3.2与脱硝塔4的烟气入口4.1连接，脱硝塔4的排气排口4.2与烟囱12连通；脱硫塔3的出烟气口3.2与脱硝塔4的烟气入口4.1之间的管路上设置有雾化水枪13和臭氧发生器14；
脱硫塔3的活性焦进口3.3与活性焦混合仓11的第一出口11.1连接，脱硫塔3的活性焦出口3.4与第一再生塔5的进料口5.1连接，第一再生塔5的第一出料口5.2与制硫酸系统7的进口7.1连接，第一再生塔5的第二出料口5.3与第一分级筛9的第一进筛口9.1连接，第一分级筛9的第一出筛口9.2与活性焦混合仓11的第一料口11.3连接，第一分级筛9的第二出筛口9.3与烧结机1的排烟口1.1和除尘器2的入烟口2.1之间的管路连接；
脱硝塔4的活性炭入口4.3与活性焦混合仓11的第二出口11.2连接，脱硝塔4的活性焦排口4.4与第二再生塔6的入料口6.1连接，第二再生塔6的第一排料口6.2与制硝酸系统8的入口8.1连接，第二再生塔6的第二排料口6.3与第二分级筛10的第一入筛口10.1连接，第二分级筛10的第一排筛口10.2与活性焦混合仓11的第一料口11.3连接，第二分级筛10的第二排筛口10.3与烧结机1的排烟口1.1和除尘器2的入烟口2.1之间的管路连接。
上述技术方案中，除尘器2的出烟口2.2与脱硫塔3的进烟气口3.1之间的管路上设置有主抽风机15。脱硫塔3的活性焦出口3.4与第一再生塔5的进料口5.1之间的管路上设置有第一输送机16；脱硝塔4的活性焦排口4.4与第二再生塔6的入料口6.1之间的管路上设置有第二输送机17。
上述技术方案中，制硫酸系统7还设置有浓硫酸出口7.2和稀硫酸出口7.3，浓硫酸出口7.2与浓硫酸储槽18连接，稀硫酸出口7.3与烧结机1的排烟口1.1和除尘器2的入烟口2.1之间的管路连接。制硝酸系统8还设置有浓硝酸出口8.2和稀硝酸出口8.3，浓硝酸出口8.2与浓硝酸储槽19连接，稀硝酸出口8.3与烧结机1的排烟口1.1和除尘器2的入烟口2.1之间的管路连接。活性焦混合仓11上还设置有第二料口11.4，第二料口11.4与活性焦储仓20的供料口20.1连接。
本发明还提供一种利用上述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统进行处理的方法，包括如下步骤：
1)烟气处理：从烧结机1排出的烧结烟气，经过除尘器2除去粉尘后，由主抽风机15将烟气抽出至脱硫塔3，在脱硫塔3内发生脱硫反应，随后烟气中NO与烟道中设置的雾化水枪13产生的H2O和臭氧发生器14产生的O3一起混合，进入脱硝塔4在活性焦的物理化学作用下发生脱硝反应，净化后的烟气进入烟囱12排放；其中，烧结烟气的温度为100～180℃，SO2浓度≤3000mg/Nm3，NOx的浓度≤2000mg/Nm3；O3与NO的摩尔比为1.0～1.7：1。净化后的烟气中SO2浓度≤35mg/Nm3，NOx≤50mg/Nm3，粉尘浓度≤10mg/Nm3。
2)活性焦再生处理：在脱硫塔3中，在活性焦的吸附作用下，烟气中SO2、H2O和O2反应，生成H2SO4，被活性焦的微孔吸附并储存，吸附饱和的活性焦经第一输送机16送至第一再生塔5进行热解析再生，活性焦中的H2SO4与热炭反应生成SO2、CO2和H2O成为SO2富气，解析后活性焦经第一分级筛9，将小颗粒活性焦分出送至烧结烟气中，可对烟气中的二恶英进行吸附脱除，大颗粒活性焦送至活性焦混合仓11中；在脱硝塔4中，在活性焦的吸附作用下，经氧化后的NO成为NO2或N2O5，与烟气中H2O反应，生成HNO3，被活性焦微孔吸附并储存起来，饱和的活性焦经第二输送机17送至第二再生塔6中进行热解析再生，活性焦中HNO3与热炭反应生成NO2、CO2和H2O成为NO2富气，解析后活性焦经第二分级筛10，将小颗粒活性焦分出送至烧结烟气中，可对烟气中的二恶英进行吸附脱除，大颗粒活性焦送至活性焦混合仓11中循环利用，活性焦储仓20定期向活性焦混合仓11供料；其中，脱硝塔4的出口反应温度为90～120℃；第一再生塔5和第二再生塔6中活性焦再生的温度为400～450℃；第一分级筛9和第二分级筛10的筛网直径为3～5mm。
3)制酸处理：第一再生塔5中生成的SO2富气进入制硫酸系统7，在制硫酸系统7中反应产生的浓H2SO4送至浓硫酸储槽18储存，产生的稀硫酸废水送至除尘器2之前的大烟道中，由烟气的热量将稀硫酸废水蒸干，废水中的盐份变成固体，混在烟气中被除尘器2去除；第二再生塔6中生成的NO2富气进入制硝酸系统8，在制硝酸系统8中反应产生的浓硝酸送至浓硝酸储槽19储存，产生的稀硝酸废水送至除尘器2之前的大道中，由烟气热量将稀硝酸废水蒸干，废水中的盐份变成固体，混合烟气中被后续的除尘器2去除。
实施例1：
烟气量为120万m3/h、烟气温度为130℃，SO2浓度为400mg/Nm3，NOx浓度为300mg/Nm3的烧结烟气进入脱硫系统，在比表面积为360mg2/g，耐磨强度为42daN的活性焦的物理化学作用下，烟气中SO2被活性焦吸附脱除，控制脱硫后烟气中O3与NO摩尔比为1.4:1，设置脱硝塔出口温度设置为100℃，烟气中NO被氧化为NO2，在脱硝塔中完成脱硝反应，净化后烟气中SO2浓度为5mg/Nm3，NOx为16mg/Nm3，粉尘浓度为6mg/Nm3。控制活性焦再生塔温度为420℃，分级筛网直径为3mm，制酸废水、小颗粒活性焦排放量均为零。
实施例2：
烟气量为160万m3/h、烟气温度为140℃，SO2浓度为600mg/Nm3，NOx浓度为400mg/Nm3的烧结烟气进入脱硫系统，在比表面积为368mg2/g，耐磨强度为43daN的活性焦的物理化学作用下，烟气中SO2被活性焦吸附脱除，控制脱硫后烟气中O3与NO摩尔比为1.5:1，设置脱硝塔出口温度设置为98℃，烟气中NO被氧化为NO2，在脱硝塔中完成脱硝反应，净化后烟气中SO2浓度为9mg/Nm3，NOx为20mg/Nm3，粉尘浓度为7mg/Nm3。控制活性焦再生塔温度为415℃，分级筛网直径为4mm，制酸废水、小颗粒活性焦排放量均为零。
实施例3：
烟气量为180万m3/h、烟气温度为135℃，SO2浓度为800mg/Nm3，NOx浓度为500mg/Nm3的烧结烟气进入脱硫系统，在比表面积为370m2/g，耐磨强度为42daN的活性焦的物理化学作用下，烟气中SO2被活性焦吸附脱除，控制脱硫后烟气中O3与NO摩尔比为1.6:1，设置脱硝塔出口温度设置为95℃，烟气中NO被氧化为NO2，在脱硝塔中完成脱硝反应，净化后烟气中SO2浓度为12mg/Nm3，NOx为23mg/Nm3，粉尘浓度为8mg/Nm3。控制活性焦再生塔温度为425℃，分级筛网直径为4mm，制酸废水、小颗粒活性焦排放量均为零。
实施例4：
烟气量为200万m3/h、烟气温度为145℃，SO2浓度为1000mg/Nm3，NOx浓度为600mg/Nm3的烧结烟气进入脱硫系统，在比表面积为375mg2/g，耐磨强度为43daN的活性焦的物理化学作用下，烟气中SO2被活性焦吸附脱除，控制脱硫后烟气中O3与NO摩尔比为1.7:1，设置脱硝塔出口温度设置为92℃，烟气中NO被氧化为NO2，在脱硝塔中完成脱硝反应，净化后烟气中SO2浓度为15mg/Nm3，NOx为28mg/Nm3，粉尘浓度为9mg/Nm3。控制活性焦再生塔温度为430℃，分级筛网直径为5mm，制酸废水、小颗粒活性焦排放量均为零。
实施例5：
烟气量为200万m3/h、烟气温度为100℃，SO2浓度为2000mg/Nm3，NOx浓度为1000mg/Nm3的烧结烟气进入脱硫系统，在比表面积为350mg2/g，耐磨强度为43daN的活性焦的物理化学作用下，烟气中SO2被活性焦吸附脱除，控制脱硫后烟气中O3与NO摩尔比为1.7:1，设置脱硝塔出口温度设置为120℃，烟气中NO被氧化为NO2，在脱硝塔中完成脱硝反应，净化后烟气中SO2浓度为35mg/Nm3，NOx为50mg/Nm3，粉尘浓度为10mg/Nm3。控制活性焦再生塔温度为450℃，分级筛网直径为5mm，制酸废水、小颗粒活性焦排放量均为零。
实施例6：
烟气量为200万m3/h、烟气温度为180℃，SO2浓度为1200mg/Nm3，NOx浓度为800mg/Nm3的烧结烟气进入脱硫系统，在比表面积为385mg2/g，耐磨强度为40daN的活性焦的物理化学作用下，烟气中SO2被活性焦吸附脱除，控制脱硫后烟气中O3与NO摩尔比为1:1，设置脱硝塔出口温度设置为90℃，烟气中NO被氧化为NO2，在脱硝塔中完成脱硝反应，净化后烟气中SO2浓度为20mg/Nm3，NOx为32mg/Nm3，粉尘浓度为7mg/Nm3。控制活性焦再生塔温度为400℃，分级筛网直径为5mm，制酸废水、小颗粒活性焦排放量均为零。
以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，其余未详细说明的为现有技术。
Claims (10)
1.一种烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，用于处理烧结机(1)排放的烧结烟气，其特征在于：它包括除尘器(2)、脱硫塔(3)、脱硝塔(4)、第一再生塔(5)、第二再生塔(6)、制硫酸系统(7)、制硝酸系统(8)、第一分级筛(9)、第二分级筛(10)以及活性焦混合仓(11)；
所述烧结机(1)的排烟口(1.1)与除尘器(2)的入烟口(2.1)连接，所述除尘器(2)的出烟口(2.2)与脱硫塔(3)的进烟气口(3.1)连接，所述脱硫塔(3)的出烟气口(3.2)与脱硝塔(4)的烟气入口(4.1)连接，所述脱硝塔(4)的排气排口(4.2)与烟囱(12)连通；所述脱硫塔(3)的出烟气口(3.2)与脱硝塔(4)的烟气入口(4.1)之间的管路上设置有雾化水枪(13)和臭氧发生器(14)；
所述脱硫塔(3)的活性焦进口(3.3)与活性焦混合仓(11)的第一出口(11.1)连接，所述脱硫塔(3)的活性焦出口(3.4)与第一再生塔(5)的进料口(5.1)连接，所述第一再生塔(5)的第一出料口(5.2)与制硫酸系统(7)的进口(7.1)连接，所述第一再生塔(5)的第二出料口(5.3)与第一分级筛(9)的第一进筛口(9.1)连接，所述第一分级筛(9)的第一出筛口(9.2)与活性焦混合仓(11)的第一料口(11.3)连接，所述第一分级筛(9)的第二出筛口(9.3)与烧结机(1)的排烟口(1.1)和除尘器(2)的入烟口(2.1)之间的管路连接；
所述脱硝塔(4)的活性炭入口(4.3)与活性焦混合仓(11)的第二出口(11.2)连接，所述脱硝塔(4)的活性焦排口(4.4)与第二再生塔(6)的入料口(6.1)连接，所述第二再生塔(6)的第一排料口(6.2)与制硝酸系统(8)的入口(8.1)连接，所述第二再生塔(6)的第二排料口(6.3)与第二分级筛(10)的第一入筛口(10.1)连接，所述第二分级筛(10)的第一排筛口(10.2)与活性焦混合仓(11)的第一料口(11.3)连接，所述第二分级筛(10)的第二排筛口(10.3)与烧结机(1)的排烟口(1.1)和除尘器(2)的入烟口(2.1)之间的管路连接。
2.根据权利要求1所述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，其特征在于：所述除尘器(2)的出烟口(2.2)与脱硫塔(3)的进烟气口(3.1)之间的管路上设置有主抽风机(15)。
3.根据权利要求2所述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，其特征在于：所述脱硫塔(3)的活性焦出口(3.4)与第一再生塔(5)的进料口(5.1)之间的管路上设置有第一输送机(16)；
所述脱硝塔(4)的活性焦排口(4.4)与第二再生塔(6)的入料口(6.1)之间的管路上设置有第二输送机(17)。
4.根据权利要求3所述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，其特征在于：所述制硫酸系统(7)还设置有浓硫酸出口(7.2)和稀硫酸出口(7.3)，所述浓硫酸出口(7.2)与浓硫酸储槽(18)连接，所述稀硫酸出口(7.3)与烧结机(1)的排烟口(1.1)和除尘器(2)的入烟口(2.1)之间的管路连接。
5.根据权利要求4所述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，其特征在于：所述制硝酸系统(8)还设置有浓硝酸出口(8.2)和稀硝酸出口(8.3)，所述浓硝酸出口(8.2)与浓硝酸储槽(19)连接，所述稀硝酸出口(8.3)与烧结机(1)的排烟口(1.1)和除尘器(2)的入烟口(2.1)之间的管路连接。
6.根据权利要求5所述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统，其特征在于：所述活性焦混合仓(11)上还设置有第二料口(11.4)，所述第二料口(11.4)与活性焦储仓(20)的供料口(20.1)连接。
7.一种利用权利要求6所述的烧结烟气活性焦脱硫脱硝超低排放处理系统进行处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)烟气处理：从烧结机(1)排出的烧结烟气，经过除尘器(2)除去粉尘后，由主抽风机(15)将烟气抽出至脱硫塔(3)，在脱硫塔(3)内发生脱硫反应，随后烟气中NO与烟道中设置的雾化水枪(13)产生的H2O和臭氧发生器(14)产生的O3一起混合，进入脱硝塔(4)在活性焦的物理化学作用下发生脱硝反应，净化后的烟气进入烟囱(12)排放；
2)活性焦再生处理：在脱硫塔(3)中，在活性焦的吸附作用下，烟气中SO2、H2O和O2反应，生成H2SO4，被活性焦的微孔吸附并储存，吸附饱和的活性焦经第一输送机(16)送至第一再生塔(5)进行热解析再生，活性焦中的H2SO4与热炭反应生成SO2、CO2和H2O成为SO2富气，解析后活性焦经第一分级筛(9)，将小颗粒活性焦分出送至烧结烟气中，可对烟气中的二恶英进行吸附脱除，大颗粒活性焦送至活性焦混合仓(11)中；在脱硝塔(4)中，在活性焦的吸附作用下，经氧化后的NO成为NO2或N2O5，与烟气中H2O反应，生成HNO3，被活性焦微孔吸附并储存起来，饱和的活性焦经第二输送机(17)送至第二再生塔(6)中进行热解析再生，活性焦中HNO3与热炭反应生成NO2、CO2和H2O成为NO2富气，解析后活性焦经第二分级筛(10)，将小颗粒活性焦分出送至烧结烟气中，可对烟气中的二恶英进行吸附脱除，大颗粒活性焦送至活性焦混合仓(11)中循环利用，活性焦储仓(20)定期向活性焦混合仓(11)供料；
3)制酸处理：第一再生塔(5)中生成的SO2富气进入制硫酸系统(7)，在制硫酸系统(7)中反应产生的浓H2SO4送至浓硫酸储槽(18)储存，产生的稀硫酸废水送至除尘器(2)之前的大烟道中，由烟气的热量将稀硫酸废水蒸干，废水中的盐份变成固体，混在烟气中被除尘器(2)去除；第二再生塔(6)中生成的NO2富气进入制硝酸系统(8)，在制硝酸系统(8)中反应产生的浓硝酸送至浓硝酸储槽(19)储存，产生的稀硝酸废水送至除尘器(2)之前的大道中，由烟气热量将稀硝酸废水蒸干，废水中的盐份变成固体，混合烟气中被后续的除尘器(2)去除。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，O3与NO的摩尔比为(1.0～1.7)：1。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，净化后的烟气中SO2浓度≤35mg/Nm3，NOx≤50mg/Nm3，粉尘浓度≤10mg/Nm3。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述脱硝塔(4)的出口反应温度为90～120℃；所述第一再生塔(5)和第二再生塔(6)中活性焦再生的温度为400～450℃；所述第一分级筛(9)和第二分级筛(10)的筛网直径为3～5mm。
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