CN115608130A - 有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺 - Google Patents

有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN115608130A
CN115608130A CN202211210197.2A CN202211210197A CN115608130A CN 115608130 A CN115608130 A CN 115608130A CN 202211210197 A CN202211210197 A CN 202211210197A CN 115608130 A CN115608130 A CN 115608130A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
heat storage
wet
desulfurizer
desulfurization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211210197.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄乃金
解彬
王高辉
毛宜超
吴天晴
何向成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Weida Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Weida Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Weida Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Anhui Weida Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202211210197.2A priority Critical patent/CN115608130A/zh
Publication of CN115608130A publication Critical patent/CN115608130A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/90—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/16—Plant or installations having external electricity supply wet type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74—Cleaning the electrodes
    • B03C3/78—Cleaning the electrodes by washing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2047—Hydrofluoric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases

Abstract

本发明涉及一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺，本发明装置包括：依次布置的蓄热焚烧一体化装置，湿法脱硫塔、湿电除尘器，烟囱；所述的湿法脱硫塔包括自下而上依次布置的脱硫浆液池、脱硫浆液循环系统、脱硫剂循环及喷淋装置；湿法脱硫塔的湿法脱硫工艺采用钙基工艺或者采用钠基湿法脱硫工艺，所述钙基工艺为石灰‑石膏湿法脱硫工艺；所述的脱硫浆液循环系统包括循环管路，循环管路连接于脱硫浆液池与脱硫剂循环及喷淋装置之间，循环管路上设置浆液循环泵，循环管路位于浆液循环泵的上位连接脱硫剂制备系统，脱硫剂制备系统的上位连接脱硫剂储备输送装置；脱硫浆液池的一侧连接鼓风氧化装置、另一侧连接脱硫废水处理装置。

Description

有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺
技术领域
本发明属于烟气超净处理技术领域，具体涉及一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺。
背景技术
在有色金属冶炼生产过程中，会产生多种有毒有害大气污染物，这些污染物不仅腐蚀设备，给生产造成安全隐患，而且易造成大气污染，危害人体健康。据测算，在包含轻金属、重金属及稀有金属在内的有色金属冶炼过程中，所产生的烟气污染物包含粉尘、烟尘、硫化物、氟化物、沥青烟、氯化物、一氧化碳及碳氢化合物等。所含污染物的种类及含量根据有色金属种类和工艺设备的不同而有差异。但总体呈现以下特点：烟气量较小，成分复杂，且以无机污染为主，治理难度较大。
我国的有色金属行业中，铜铝铅锌四种金属产量占有色金属总产量95％以上，其主要污染物排放量占行业总量90％以上，我国的有色金属冶炼污染也主要集中在“铜铝铅锌钴镍镁钛”八种有色金属行业领域，并先后出台了“铝工业污染物排放标准(GB25465-2010)”、“铅锌工业污染物排放标准 (GB25466-2010)”、“铜镍钴工业污染物排放标准(GB25467-2010)”、“镁钛工业污染物排放标准(GB25468-2010)”和“再生铜铝铅锌工业污染物排放标准(GB31574-2015)”，以进一步对主要的有色金属污染排放进行指标限制，促进行业开展相关污染物的治理。
当前阶段针对有色金属冶炼烟气污染治理，主要为除尘、脱硫、脱硝，相应的主流工艺，主要用于除尘的有：干法除尘中的电除尘和袋式除尘，湿法除尘则有文丘里水膜除尘、喷淋除尘、湿电除尘等；主要用于脱硫的有：湿法脱硫(钙基湿法、钠基湿法)、SDA半干法脱硫、干法脱硫等；用于脱硝的工艺则有：SNCR、SCR法等。且当前项目污染治理，多以单工艺处理单一污染物为主，例如采用湿法脱硫法去除SO2，采用SCR法脱除NOx，湿法或湿电除尘去除粉尘、颗粒物等。但针对该类烟气的多污染物联合脱除工艺尚不多见。
随着环保形式日趋严峻，我国针对一氧化碳和非甲烷总烃污染的排放要求也日趋严格，因此鉴于当前形式和处理技术现状，亟需提出一种集成高效的多污染物协同治理工艺措施，以全面脱除有色金属冶炼烟气中粉尘(含重金属)、SO2、NOx、CO、HC合物HCl及氟化物等多种污染物，实现有色金属冶炼烟气的超净处理达标排放。
发明内容
本发明提出一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺，以解决背景技术中的问题。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置，包括：依次布置的蓄热焚烧一体化装置，湿法脱硫塔、湿电除尘器，烟囱；
所述的湿法脱硫塔包括自下而上依次布置的脱硫浆液池、脱硫浆液循环系统、脱硫剂循环及喷淋装置；湿法脱硫塔的湿法脱硫工艺采用钙基工艺或者采用钠基湿法脱硫工艺，所述钙基工艺为石灰-石膏湿法脱硫工艺；
所述的脱硫浆液循环系统包括循环管路，循环管路连接于脱硫浆液池与脱硫剂循环及喷淋装置之间，循环管路上设置浆液循环泵，循环管路位于浆液循环泵的上位连接脱硫剂制备系统，脱硫剂制备系统的上位连接脱硫剂储备输送装置；脱硫浆液池的一侧连接鼓风氧化装置、另一侧连接脱硫废水处理装置；
所述湿电除尘器内包括电极积尘板、冲洗装置、积水仓和水处理装置。
进一步的，所述蓄热焚烧一体化装置包括两组并行的蓄放热室，蓄放热室上方设置燃烧室，两组燃烧室联通布置，燃烧室中设置；每组蓄放热室中设置脱硝催化剂层，燃烧室上设置燃烧器。
再进一步的，每组蓄放热室中自上而下分三段，上段和下段放置蓄热陶瓷，中间段放置脱硝催化剂层，脱硝催化剂层设置于蓄热陶瓷升温或降温区间(-℃) 温度区段；每组蓄放热室的下方均设置进、出烟气通道，烟气通道上设置切换阀；脱硝催化剂层的上位设置设置喷射装置。
进一步的，所述的鼓风氧化装置包括氧化风机；所述脱硫剂制备系统采用氧化钙为原料，经过加水消解制成脱硫剂浆液，作为湿法脱硫系统的脱硫剂参与脱硫脱酸反应；所述脱硫剂循环及喷淋装置包括循环水泵、脱硫剂供给管路、脱硫浆液循环管路、喷淋装置，新鲜脱硫剂浆液通过浆液循环泵加压输送至湿法脱硫塔塔体上部，经其喷淋装置喷淋雾化为细微液滴后，在湿法脱硫塔内由上向下喷洒，与自下而上流动的烟气逆流混合发生反应；。
进一步的，所述的湿电除尘器为横流式或竖流式。
再进一步的，所述的湿电除尘器为横流式，烟气呈水平方向进出，电极积尘板竖向布置；湿电除尘器包括内部设置的电极积尘板，电极积尘板上部设置冲洗装置，电极积尘板下部设置积水仓，积水仓之间设置水处理装置。
一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置的工艺，有色金属冶炼烟气依次经过RTO+SCR蓄热焚烧一体化处理→湿法脱硫→湿电除尘。
进一步的，包括以下步骤：
(1)将所述有色金属冶炼烟气引入蓄热焚烧一体化反应装置，燃烧去除 HC化合物、CO可燃物成分，催化还原去除NOx；
(2)经步骤(1)处理后的烟气进入湿法脱硫塔，净化去除SO2、氟化氢等酸性物质；
(3)经步骤(2)处理后的烟气进入湿电除尘器，去除烟气中含重金属的粉尘、气溶胶、PM2.5有害物质，得到净化后烟气；
(4)在具体净化过程中，上述步骤(1)所述蓄热焚烧一体化装置，由左右两组并列的蓄热陶瓷执行，其工作状态为：“左边进气，右边蓄热”和“左边蓄热，右边进气”两种交替进行，分别由切换阀实现左右蓄热陶瓷体工作状态切换。
再进一步的，上述步骤(1)所述蓄热焚烧一体化装置中，SCR脱硝采用中低温脱硝，脱硝反应温度区间为180-250℃，与此相对应，SCR脱硝催化剂层选用中低温脱硝催化剂，催化剂设置于蓄热陶瓷中的180-250℃升温及降温温度区间；
上述步骤(1)所述蓄热焚烧一体化装置，SCR脱硝还原剂采用NH3，由20％浓度氨水经蒸发稀释后制得；
上述步骤(2)所述湿法脱硫塔湿法脱硫选用石灰-石膏湿法脱硫，脱硫剂原料选用生石灰，脱硫剂的制备过程为，将生石灰加水消解并制成设定浓度的脱硫剂浆液。
再进一步的，温度80-150℃有色金属冶炼烟气在切换阀的控制下进入蓄热焚烧一体化装置，由下而上通过RTO蓄热陶瓷的热端进行吸热升温，在温度升至180-250℃范围时，先由喷氨装置喷入脱硝还原剂NH3，进入SCR脱硝催化剂层，在催化剂的催化还原作用下，烟气中的NOx与NH3发生还原反应生产N2和H2O而得到去除；之后烟气继续向上通过热端蓄热陶瓷上部，继续升温至约 750℃后进入RTO燃烧室，在燃烧器的点火及助燃作用下，烟气中的CO、HC合物等可燃成分焚烧去除，并将烟气升温至800-1000℃；在经过燃烧室内的焚烧净化后，烟气温度约800-1000℃，自上而下进入蓄热陶瓷放热降温，将热量交换给冷端蓄热陶瓷后，温度降至130-200℃，之后由蓄热焚烧一体化装置出口排出，进入湿法脱硫塔；
经过蓄热焚烧一体化装置净化后的烟气，由下端进入湿法脱硫塔内，并自下而上运动，脱硫剂由脱硫剂储备输送装置经脱硫剂制备系统制取为设定浓度的脱硫剂，经浆液循环泵加压打入脱硫浆液循环系统的浆液循环管路，并由喷淋装置雾化后向下喷入湿法脱硫塔，与向上流动的烟气逆流混合，发生反应，脱除SO2、HF、HCl酸性物质，之后烟气继续向上排出湿法脱硫塔；脱硫过程生成的以CaSO3为主要成分的脱硫浆液向下落入脱硫浆液池，同时，由鼓风氧化装置氧化风机向脱硫浆液池内鼓入空气并搅拌，使CaSO3进一步氧化为稳定性更强的CaSO4，当脱硫浆液池中的CaSO4达到指定浓度后，将其排出先进行浓缩脱水，所产固体石膏作为脱硫副产物综合利用，所产生的脱硫废水则进入脱硫废水处理装置进一步净化处理；
经湿法脱硫净化后的烟气，继续进入湿电除尘器，烟气中的粉尘颗粒、气溶胶污染成分，先经高压荷电，之后在电场力的作用下，运动至电极积尘板上汇集得以去除，由冲洗装置定期对积尘板进行冲洗，废水进入积水仓，并定时导入废水处理装置进行净化处理，净烟气则通过烟囱外排。
本发明的技术效果在于：经过本发明一系列设计工艺装置净化，最终实现有色冶炼烟气多种污染物全面脱除，本设计有色烟气工况主要污染物含粉尘(含重金属)、SO2、NOx、HCl、HF、CO、HC化合物、PM2.5等，可实现净化后主要污染物粉尘≤5mg/m3、SO2≤20mg/m3、NOx≤100mg/m3、NMHC≤10mg/m3、 CO≤100mg/m3，HCl≤1mg/m3，HF≤1mg/m3的超低排放目标。
本工艺及装置具有以下优势：
(1)可以对粉尘、SO2、NOx、HCL、HF、CO、HC化合物、PM2.5等多污染物协同脱除；
(2)烟气综合净化减排效果明显，且污染物综合净化率达95％以上，粉尘 (含重金属)、PM2.5去除率可达99％以上，均可实现多污染物的超低达标排放；
(3)可同时实现对脱硫石膏的资源化利用，达到循环经济的目的；
(4)工艺处理过程充分利用烟气自身携带的污染物CO、VOCS等HC化合物焚烧去除，蓄热以充分回收余热，当可燃物浓度足够高时，可以无需消耗燃料补燃，利用自身所产热能达到去除CO、VOCS的目的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的系统组成结构图；
图3为本发明中的蓄热焚烧一体化装置结构图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步细化阐述，以下方案实施仅为描述性质，非限定性质，不能依次限定本发明的保护范围。
参照附图，本发明是一种有色金属冶炼烟气RTO+SCR+湿法脱硫+湿电除尘协同脱除多污染物的工艺及装置。
本发名装置包括：
(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化装置7，湿法脱硫塔(即湿法脱硫装置)8，湿电除尘器17；
进一步的，所述RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7位于湿法脱硫塔(装置) 8前端，湿电除尘器17位于湿法脱硫装置8后端，湿电除尘器17后端与烟囱 22相连接。
RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7，由两组并行的蓄、放热室，(SCR)脱硝催化剂层4，燃烧室，(RTO)燃烧器5组成(见图3)；
进一步的，RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7由两组并行的蓄、放热室组成，单组蓄、放热室结构共分三段，上段和下段放置(RTO)蓄热陶瓷3，中间段为脱硝段，放置(SCR)脱硝催化剂层4，脱硝段设置于陶瓷蓄热体(即蓄热陶瓷 3)升温或降温区间(180-250℃)温度区段；
进一步的，RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7中，两组并行的蓄、放热室由切换阀2实现蓄热或放热工作状态的轮转切换，蓄热陶瓷体(即蓄热陶瓷3)分为降温放热和升温蓄热工作状态，以分别对原烟气(即进烟气)进行升温，对净烟气(即出烟气)进行降温并蓄热；
进一步的，RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7中，SCR脱硝采用中低温脱硝催化剂构成脱硝催化剂层4，催化剂活性温度区间为(180-250℃)，与之相对应，该脱硝催化剂层4设置于陶瓷蓄热体升温或降温区过程中的180-250℃温度区段；
进一步的，所述脱硝催化剂层4(脱硝催化段)前端(即上位)设置脱硝还原剂(如NH3)喷氨装置1；上述RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7中，燃烧室中设置2个(RTO)燃烧器5，以对烟气进行点火或助燃；
进一步的，上述RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7中，燃烧室中设置折流挡板6，以延长烟气滞留时间，使可燃物充分燃烧去除。
湿法脱硫塔(即湿法脱硫装置)8，主体设备为湿法脱硫塔(塔体)，主要辅助设施有脱硫剂制备系统11、脱硫剂循环及喷淋系统14，脱硫废水处理系统 15，鼓风氧化装置16等；
进一步的，湿法脱硫塔(即湿法脱硫装置)8形成湿法脱硫工艺，可采用钙基，也可采用钠基湿法脱硫，本发明采用石灰-石膏湿法脱硫工艺，但本发明并不对具体使用何种脱硫剂加以限制，以改变脱硫剂且采用本发明所述工艺组合实现烟气净化目的工艺，均属本发明保护范畴；
进一步的，所述(湿法)脱硫塔8烟气入口与所述RTO+SCR蓄热焚烧一体化装置7烟气出口连接；
进一步的，所述脱硫剂制备系统11，采用氧化钙为原料，经过加水消解制成脱硫剂(氢氧化钙)浆液，作为湿法脱硫工艺(系统)的脱硫剂参与脱硫脱酸反应；
进一步的，所述脱硫剂循环及喷淋装置14，由循环水泵、脱硫剂供给管路、脱硫浆液循环管路、喷淋装置组成，其作用主要是将湿法脱硫浆液和部分补充的新鲜脱硫剂浆液通过浆液(循环)泵12加压输送至(湿法)脱硫塔8塔体上部，经其喷淋装置喷淋雾化为细微液滴后，在(湿法)脱硫塔8内由上向下喷洒，与自下而上流动的烟气逆流混合发生反应；
进一步的，所述脱硫废水处理装置15，采用混凝+絮凝沉淀处理工艺，主要是对(脱硫浆液池9)脱硫浆液废水进行净化处理；
进一步的，所述脱硫灰氧化装置(即鼓风氧化装置16)，主要由氧化风机组成，其作用为向(湿法)脱硫塔8底部的脱硫浆液池9中鼓入空气，将脱硫浆液中以CaSO3为主要成分的脱硫灰氧化为稳定性更强的CaSO4，即脱硫石膏，以便于对其进行资源化利用。
湿电除尘器17，该湿电除尘器17可设置为横流式或竖流式，本发明以横流式为例对本发明设计思路予以说明，但并不以此对本发明的工艺构成加以限制。
进一步的，所述湿电除尘器17内主要由电极积尘板18、冲洗装置19、积水仓20、水处理装置21组成，湿电除尘器17上还包括：烟气入口、烟气出口，废水出口；
进一步的，湿电除尘器17的烟气入口与湿法脱硫塔8烟气出口连接：
优选的，所述湿电除尘器17采用横流式，烟气呈水平方向进出设备，电极积尘板17竖向布置；所述冲洗装置19位于电极积尘板18上部，定期对电极积尘板18积灰喷淋冲洗；所述水处理装置21进口与湿电除尘器17的积水仓20 废水出口连接，主要用于将湿电除尘器冲灰废水收集净化处理。
本发明的一种RTO+SCR+湿法脱硫+湿电除尘协同脱除多污染物的工艺及装置主要适用于有色金属冶炼烟气净化处理，也适用于相似工况下的其他行业的烟气超净治理。
参照图1，图1对本发明公开的一种具体实施工艺方案流程示意；其工艺组成及顺序为：有色金属冶炼烟气→RTO+SCR(蓄热焚烧一体化装置7)→湿法脱硫塔8→湿电除尘器17→烟囱22；
参照图2，图2是对本发明公开的一个具体实施方案的系统图；系统按烟气流向顺序(图中箭头方向)，其主体装置包含：(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化 (反应)装置7、湿法脱硫塔8、湿电除尘器17，至烟囱22。
主要附属装置中，属于(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化(反应)装置7的为 (图3)：喷氨装置1、(RTO)蓄热陶瓷3、脱硝催化剂层4、(RTO)燃烧器 5、RTO燃烧室内挡板(即折流挡板6)；
属于湿法脱硫塔8的为：脱硫浆液池9、脱硫剂(CaO)储备输送装置10、脱硫剂制备系统11、脱硫浆液循环系统13、脱硫剂(循环及)喷淋装置14、脱硫废水处理装置15、鼓风氧化装置16(主要为氧化风机)；
属于湿电除尘器17的为：电极积尘板18、冲洗装置19、积水仓20、水处理装置21。
进一步的，主体装置(RTO+SCR蓄热焚烧)一体化(反应器)装置7用于脱除烟气污染物中的NOx，以及CO、HC化合物等可燃成分；
主体装置所述湿法脱硫塔8用于脱除烟气中的SO2、HF及其他酸性物质成分；
主体装置所述湿电除尘器17用于去除烟气中的粉尘(含重金属)、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质；
进一步的，(RTO+SCR蓄热焚烧)一体化(反应器)装置7所属的附属装置中：喷氨装置1，主要用于向进SCR(脱硝)催化剂层4之前的原烟气中喷入脱硝还原剂(如NH3)；RTO蓄热陶瓷3主要用于蓄热、放热，对热量进行重复吸收和利用；脱硝催化剂层4主要用于烟气催化还原脱硝；RTO燃烧器5主要用于RTO燃烧室内点火、烟气补燃；折流挡板6主要用于改善燃烧室内烟气紊流条件，延长烟气滞留时间，使其充分燃烧；
进一步的，湿法脱硫塔8所属的附属装置中：脱硫浆液池9，主要作用是汇集、储存脱硫浆液，且在此完成CaSO3的鼓风氧化过程；脱硫剂储备输送装置 10，主要用于储存生石灰等脱硫剂原料；脱硫剂制备系统11，用于将生石灰进一步消化溶解，制备成为一定浓度的脱硫剂浆液；脱硫浆液循环系统13，主要由浆液循环泵12和循环管路组成，其作用是将脱硫浆液再次打入脱硫剂(循环及)喷淋装置14，喷淋脱硫，实现脱硫剂的多次循环，充分利用；脱硫剂(循环及)喷淋装置14，主要用于将脱硫剂通过喷淋头进一步雾化为更为细小粒径的液滴，由上向下喷入(湿法脱硫塔8)塔内，和烟气发生脱硫反应；脱硫废水处理装置15，主要用于将接近饱和后的脱硫浆液废水进行净化处理；鼓风氧化装置16(氧化风机)，主要用于向脱硫浆液池9内底部鼓入空气，使以CaSO3为主的脱硫灰进一步氧化为稳定性更强的CaSO4；
进一步的，湿电除尘器17所属的附属装置中：电极积尘板18，主要作用是将荷电后的粉尘利用电场力的作用进行捕集；冲洗装置19主要用于定期对积尘板进行冲洗清灰；积水仓20，其作用是收集并储存除尘器的冲灰废水；水处理装置21，主要用于将积水仓20中的废水进行收集和净化处理。
本发明所述一种有色金属冶炼烟气RTO+SCR+湿法脱硫+湿电除尘协同脱除多污染物的工艺及装置，按烟气流向顺序，具体净化步骤如下(参照图1)：
(1)将所述有色金属冶炼烟气引入(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化(反应) 装置7，燃烧去除HC化合物、CO等可燃物成分，催化还原去除NOx；
(2)经步骤(1)处理后的烟气进入湿法脱硫塔8，净化去除SO2、氟化氢等酸性物质；
(3)经步骤(2)处理后的烟气进入湿电除尘器17，去除烟气中的粉尘(含重金属)、气溶胶、PM2.5等有害物质，得到净化后烟气；
(4)在具体净化过程中，上述步骤(1)所述(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化(反应)装置7，由左右两组并列的陶瓷蓄热体(蓄热陶瓷3)组成，其工作状态为：“左边进气，右边蓄热”和“左边蓄热，右边进气”两种交替进行，分别由切换阀2实现左右蓄热陶瓷体工作状态切换。
进一步的，上述步骤(1)所述(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化反应装置7 中，SCR脱硝采用中低温脱硝，脱硝反应温度区间为180-250℃，与此相对应， SCR脱硝催化剂层4选用中低温脱硝催化剂，催化剂设置于陶瓷蓄热体(蓄热陶瓷3)中的180-250℃升温及降温温度区间；
进一步的，上述步骤(1)所述(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化反应装置7， SCR脱硝还原剂采用NH3，由20％浓度氨水经蒸发稀释后制得。本发明工艺并不对脱硝还原剂及制备方式进行限定，根据生产及工艺情况，可以选用其他原料(如尿素、液氨)制取氨气，也可以选用其他脱硝还原剂(如CO等)；
进一步的，上述步骤(1)所述(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化反应装置7，在RTO燃烧室内设置折流挡板6，用以改变气体流场，延长气体停留时间在1.2s 以上，以确保燃烧充分；
进一步的，上述步骤(2)所述湿法脱硫塔8湿法脱硫选用石灰-石膏湿法脱硫，脱硫剂原料选用生石灰(CaO)，脱硫剂的制备过程为，将生石灰加水消解并制成设定浓度的脱硫剂浆液。当然本发明并不对脱硫剂进行限定，根据工艺及实际需要，也可以采用钠基湿法脱硫等；
进一步的，上述步骤(3)所述湿电除尘器17，选用卧式，即烟气走向为横向。本发明并不对湿电除尘器17型式进行限定，根据工艺需要，也可以采用立(竖)式湿电除尘器。
本发明的一种RTO+SCR+湿法脱硫+湿电除尘协同脱除多污染物的工艺及装置，按烟气流向顺序，具体烟气净化流程如下：
有色金属冶炼烟气(温度80-150℃)在切换阀2的控制下进入(RTO+SCR) 蓄热焚烧一体化(反应)装置7，由下而上通过RTO蓄热陶瓷3的热端进行吸热升温，在温度升至180-250℃范围时，先由喷氨装置1喷入脱硝还原剂(NH3)，进入SCR脱硝催化剂层4，在催化剂的催化还原作用下，烟气中的NOx与NH3发生还原反应生产N2和H2O而得到去除；之后烟气继续向上通过热端蓄热陶瓷 3上部，继续升温至约750℃后进入RTO燃烧室，在燃烧器5的点火及助燃作用下，烟气中的CO、HC合物等可燃成分焚烧去除，并将烟气升温至约800-1000℃；燃烧室内设置折流挡板6，有助于延长烟气停留时间，使燃烧更充分；在经过燃烧室内的焚烧净化后，烟气温度约800-1000℃，自上而下进入蓄热陶瓷3放热降温，将热量交换给冷端蓄热陶瓷3后，温度降至约130-200℃，之后由 (RTO+SCR)蓄热焚烧一体化(反应)装置7出口排出，进入湿法脱硫塔8；
经过(RTO+SCR)蓄热焚烧一体化(反应)装置7净化后的烟气，由下端进入湿法脱硫塔8内，并自下而上运动，脱硫剂(生石灰)由脱硫剂储备输送装置10经脱硫剂制备系统11制取为设定浓度的脱硫剂，经浆液循环泵12加压打入脱硫浆液循环系统13的浆液循环管路，并由喷淋装置14雾化后向下喷入 (湿法)脱硫塔8，与向上流动的烟气逆流混合，发生反应，脱除SO2、HF、 HCl等酸性物质，之后烟气继续向上排出(湿法)脱硫塔8。脱硫过程生成的以CaSO3为主要成分的脱硫浆液向下落入脱硫浆液池9，同时，由鼓风氧化装置16 (氧化风机)向(脱硫)浆液池9内鼓入空气并搅拌，使CaSO3进一步氧化为稳定性更强的CaSO4，当(脱硫)浆液池9中的CaSO4达到指定浓度后，将其排出先进行浓缩脱水，所产固体石膏作为脱硫副产物综合利用，所产生的脱硫废水则进入脱硫废水处理装置15进一步净化处理；
经湿法脱硫净化后的烟气，继续进入湿电除尘器17，烟气中的粉尘颗粒、气溶胶等污染成分，先经高压荷电，之后在电场力的作用下，运动至(电极) 积尘板18上汇集得以去除，由冲洗装置19定期对积尘板进行冲洗，废水进入积水仓20，并定时导入(废)水处理装置21进行净化处理，净烟气则通过烟囱 22外排。
经过一系列设计工艺装置净化，最终实现有色冶炼烟气多种污染物全面脱除，本设计有色烟气工况主要污染物含粉尘(含重金属)、SO2、NOx、HCl、 HF、CO、HC化合物、PM2.5等，可实现净化后主要污染物粉尘≤5mg/m3、SO2≤20mg/m3、NOx≤100mg/m3、NMHC≤10mg/m3、CO≤100mg/m3，HCl≤1mg/m3， HF≤1mg/m3的超低排放目标。
本工艺及装置具有以下优势：
(1)可以对粉尘、SO2、NOx、HCL、HF、CO、HC化合物、PM2.5等多污染物协同脱除；
(2)烟气综合净化减排效果明显，且污染物综合净化率达95％以上，粉尘 (含重金属)、PM2.5去除率可达99％以上，均可实现多污染物的超低达标排放；
(3)可同时实现对脱硫石膏的资源化利用，达到循环经济的目的；
(4)工艺处理过程充分利用烟气自身携带的污染物CO、VOCS等HC化合物焚烧去除，蓄热以充分回收余热，当可燃物浓度足够高时，可以无需消耗燃料补燃，利用自身所产热能达到去除CO、VOCS的目的。
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 (10)

1.一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置，其特征在于，包括：依次布置的蓄热焚烧一体化装置(7)，湿法脱硫塔(8)、湿电除尘器(17)，烟囱(22)；
所述的湿法脱硫塔(8)包括自下而上依次布置的脱硫浆液池(9)、脱硫浆液循环系统(13)、脱硫剂循环及喷淋装置(14)；湿法脱硫塔(8)的湿法脱硫工艺采用钙基工艺或者采用钠基湿法脱硫工艺，所述钙基工艺为石灰-石膏湿法脱硫工艺；
所述的脱硫浆液循环系统(13)包括循环管路，循环管路连接于脱硫浆液池(9)与脱硫剂循环及喷淋装置(14)之间，循环管路上设置浆液循环泵(12)，循环管路位于浆液循环泵(12)的上位连接脱硫剂制备系统(11)，脱硫剂制备系统(11)的上位连接脱硫剂储备输送装置(10)；脱硫浆液池(9)的一侧连接鼓风氧化装置(16)、另一侧连接脱硫废水处理装置(15)；
所述湿电除尘器(17)内包括电极积尘板(18)、冲洗装置(19)、积水仓(20)和水处理装置(21)。
2.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置，其特征在于：所述蓄热焚烧一体化装置(7)包括两组并行的蓄放热室，蓄放热室上方设置燃烧室，两组燃烧室联通布置，燃烧室中设置；每组蓄放热室中设置脱硝催化剂层(4)，燃烧室上设置燃烧器(5)。
3.根据权利要求2所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置，其特征在于：每组蓄放热室中自上而下分三段，上段和下段放置蓄热陶瓷(3)，中间段放置脱硝催化剂层(4)，脱硝催化剂层(4)设置于蓄热陶瓷(3)升温或降温区间(180-250℃)温度区段；每组蓄放热室的下方均设置进、出烟气通道，烟气通道上设置切换阀(2)；脱硝催化剂层(4)的上位设置设置喷射装置(1)。
4.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置，其特征在于：所述的鼓风氧化装置(16)包括氧化风机；所述脱硫剂制备系统(11)采用氧化钙为原料，经过加水消解制成脱硫剂浆液，作为湿法脱硫系统的脱硫剂参与脱硫脱酸反应；所述脱硫剂循环及喷淋装置(14)包括循环水泵、脱硫剂供给管路、脱硫浆液循环管路、喷淋装置，新鲜脱硫剂浆液通过浆液循环泵(12)加压输送至湿法脱硫塔(8)塔体上部，经其喷淋装置喷淋雾化为细微液滴后，在湿法脱硫塔(8)内由上向下喷洒，与自下而上流动的烟气逆流混合发生反应；。
5.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置，其特征在于：所述的湿电除尘器(17)为横流式或竖流式。
6.根据权利要求5所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置，其特征在于：所述的湿电除尘器(17)为横流式，烟气呈水平方向进出，电极积尘板(17)竖向布置；湿电除尘器(17)包括内部设置的电极积尘板(18)，电极积尘板(18)上部设置冲洗装置(19)，电极积尘板(18)下部设置积水仓(20)，积水仓(20)之间设置水处理装置(21)。
7.一种根据权利要求1-6中任意一项所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置的工艺，其特征在于，有色金属冶炼烟气依次经过RTO+SCR蓄热焚烧一体化处理→湿法脱硫→湿电除尘。
8.根据权利要求7所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述有色金属冶炼烟气引入蓄热焚烧一体化反应装置(7)，燃烧去除HC化合物、CO可燃物成分，催化还原去除NOx；
(2)经步骤((1))处理后的烟气进入湿法脱硫塔(8)，净化去除SO2、氟化氢等酸性物质；
(3)经步骤(2)处理后的烟气进入湿电除尘器(17)，去除烟气中含重金属的粉尘、气溶胶、PM2.5有害物质，得到净化后烟气；
(4)在具体净化过程中，上述步骤(1)所述蓄热焚烧一体化装置(7)，由左右两组并列的蓄热陶瓷(3)执行，其工作状态为：“左边进气，右边蓄热”和“左边蓄热，右边进气”两种交替进行，分别由切换阀(2)实现左右蓄热陶瓷体工作状态切换。
9.根据权利要求8所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置的工艺，其特征在于，上述步骤(1)所述蓄热焚烧一体化装置(7)中，SCR脱硝采用中低温脱硝，脱硝反应温度区间为(180-250)℃，与此相对应，SCR脱硝催化剂层(4)选用中低温脱硝催化剂，催化剂设置于蓄热陶瓷(3)中的(180-250)℃升温及降温温度区间；
上述步骤(1)所述蓄热焚烧一体化装置(7)，SCR脱硝还原剂采用NH3，由(20)％浓度氨水经蒸发稀释后制得；
上述步骤(2)所述湿法脱硫塔(8)湿法脱硫选用石灰-石膏湿法脱硫，脱硫剂原料选用生石灰，脱硫剂的制备过程为，将生石灰加水消解并制成设定浓度的脱硫剂浆液。
10.根据权利要求7或8或9所述的一种有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置的工艺，其特征在于，
温度(80-150)℃有色金属冶炼烟气在切换阀(2)的控制下进入蓄热焚烧一体化装置(7)，由下而上通过RTO蓄热陶瓷(3)的热端进行吸热升温，在温度升至(180-250)℃范围时，先由喷氨装置(1)喷入脱硝还原剂NH3，进入SCR脱硝催化剂层(4)，在催化剂的催化还原作用下，烟气中的NOx与NH3发生还原反应生产N2和H2O而得到去除；之后烟气继续向上通过热端蓄热陶瓷(3)上部，继续升温至约750℃后进入RTO燃烧室，在燃烧器(5)的点火及助燃作用下，烟气中的CO、HC合物等可燃成分焚烧去除，并将烟气升温至(800-1000)℃；在经过燃烧室内的焚烧净化后，烟气温度约(800-1000)℃，自上而下进入蓄热陶瓷(3)放热降温，将热量交换给冷端蓄热陶瓷(3)后，温度降至(130-200)℃，之后由蓄热焚烧一体化装置(7)出口排出，进入湿法脱硫塔(8)；
经过蓄热焚烧一体化装置(7)净化后的烟气，由下端进入湿法脱硫塔(8)内，并自下而上运动，脱硫剂由脱硫剂储备输送装置(10)经脱硫剂制备系统(11)制取为设定浓度的脱硫剂，经浆液循环泵(12)加压打入脱硫浆液循环系统(13)的浆液循环管路，并由喷淋装置(14)雾化后向下喷入湿法脱硫塔(8)，与向上流动的烟气逆流混合，发生反应，脱除SO(2)、HF、HCl酸性物质，之后烟气继续向上排出湿法脱硫塔(8)；脱硫过程生成的以CaSO3为主要成分的脱硫浆液向下落入脱硫浆液池(9)，同时，由鼓风氧化装置(16)氧化风机向脱硫浆液池(9)内鼓入空气并搅拌，使CaSO3进一步氧化为稳定性更强的CaSO4，当脱硫浆液池(9)中的CaSO4达到指定浓度后，将其排出先进行浓缩脱水，所产固体石膏作为脱硫副产物综合利用，所产生的脱硫废水则进入脱硫废水处理装置(15)进一步净化处理；
经湿法脱硫净化后的烟气，继续进入湿电除尘器(17)，烟气中的粉尘颗粒、气溶胶污染成分，先经高压荷电，之后在电场力的作用下，运动至电极积尘板(18)上汇集得以去除，由冲洗装置(19)定期对积尘板进行冲洗，废水进入积水仓(20)，并定时导入水处理装置(21)进行净化处理，净烟气则通过烟囱(22)外排。
CN202211210197.2A 2022-09-30 2022-09-30 有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺 Pending CN115608130A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211210197.2A CN115608130A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211210197.2A CN115608130A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115608130A true CN115608130A (zh) 2023-01-17

Family

ID=84861006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211210197.2A Pending CN115608130A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115608130A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1239235C (zh) 同时脱硫脱硝的干法烟气洁净工艺及其系统
CN108636098A (zh) 一种城市生活垃圾焚烧烟气的超低排放净化装置及其方法
CN110548384A (zh) 一种危险废物焚烧烟气超净排放系统及方法
CN101785969B (zh) 一种烟气净化的方法和系统
CN106659971A (zh) 用于从排气中除去污染物的方法和装置
CN210814645U (zh) 一种垃圾焚烧烟气超低排放净化系统
CN102974181A (zh) 一种烟气除尘脱硫脱硝工艺及其专用设备
CN201840979U (zh) 一种烟气综合处理系统
CN104759192A (zh) 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放系统及方法
CN102371113A (zh) 一种烟气净化处理方法和系统
CN112121614A (zh) 一种固废焚烧烟气稳定超低排放装置及方法
CN105169943A (zh) 一种焦炉烟道废气脱硫脱硝及余热回收的一体化系统
CN109806740A (zh) 焦炉烟气脱硫脱硝的方法
CN205127750U (zh) 一种焦炉烟道废气脱硫脱硝及余热回收的一体化系统
CN208809774U (zh) 一种烟气超净净化系统
CN116293721A (zh) 一种贵金属焚烧及尾气净化工艺
CN215388629U (zh) 用于垃圾焚烧烟气的污染物协同净化系统
CN204582930U (zh) 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放系统
CN203108371U (zh) 一种烟气除尘脱硫脱硝工艺的专用设备
CN100402927C (zh) 一种循环流化床式锅炉焚烧垃圾及尾气净化的一体化装置
CN105276999A (zh) 一种烧结烟气余热利用和深度净化方法及其系统
CN115608130A (zh) 有色金属冶炼烟气湿法脱硫协同脱除多污染物装置及工艺
CN212999279U (zh) 一种一氧化碳高效利用的烟气处理系统
CN210772220U (zh) 一种含盐废水高温熔融焚烧炉
CN211216166U (zh) 一种协同脱除烟气中汞及二氧化硫的系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination