烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺制造技术

本发明专利技术为实现有效脱除烧结烟气中的污染物，提供了一种烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺。工艺将干法碳酸氢钠、褐煤、湿法碳酸氢钠和氧化剂几种排放控制系统有机的组合在一起，实现性能互补，对控制炼铁烧结生产中排放的各类污染物具有99%以上的脱除率。同时，将污染物转化为有用的化工产品——硫磺，无废水、废渣等废弃物排放。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术为实现有效脱除烧结烟气中的污染物，提供了一种烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺。工艺将干法碳酸氢钠、褐煤、湿法碳酸氢钠和氧化剂几种排放控制系统有机的组合在一起，实现性能互补，对控制炼铁烧结生产中排放的各类污染物具有99%以上的脱除率。同时，将污染物转化为有用的化工产品——硫磺，无废水、废渣等废弃物排放。【专利说明】烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺
本专利技术涉及环保
，尤其是一种烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺。
技术介绍
烧结生产是炼铁生产过程中的一个重要过程，可以改善铁矿石的冶金性能，去除原料中的有害杂质。但是，烧结产生的废气量大，对大气的污染严重。烧结烟气量产生及其含尘量的多少随烧结机型式、烧结面积、料床厚度、料床透气性以及装料颗粒大小等因素的不同有所变化，一般每生产I t烧结矿约产生4000-6000m3的烟气，含尘量一般为l_5g/m3。烧结过程是一个复杂的理化过程，由于原料、熔剂、固体燃料成分的多样性，使得烧结过程中产生的有害气体种类很多，如S02、SO3> NOx, CO2, CO、HCl、HF、挥发性有机化合物(VOCs)、多环芳烃(PAH)、多氯联苯(PCB)、多氯代二苯并二恶英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PCDF)以及重金属。资料显示，烧结烟气中的SO2排放量占整个钢铁行业SO2排放量的50%_60%，仅次于电厂；而烧结又是继垃圾焚烧之后，二恶英污染的第二大来源；烧结烟气中的重金属也是污染源之一，其包含的微细粉尘含有许多重金属盐，难于被除尘装置捕获，不断排放出的微细颗粒物长期悬浮在空气中，在一定湿度、气压等条件下形成了雾霾天气影响环境。如201010215508.5，名称为“烧结烟气的脱硫工艺”的专利技术专利，公开了烧结烟气的脱硫工艺，包括脱硫剂制备系统、脱硫系统、回收处理系统，所述的脱硫剂为0.045mm标准筛的通过率不小于75%的碳酸钠微粉。该专利的碳酸钠微粉对烟气中氮氧化合物的吸附作用不好，且不具有脱除二恶英的功能。201110045911.2，名称为“烧结烟气的钠碱湿法脱硫工艺及系统”的专利技术专利申请，公开了一种烧结烟气的钠碱法脱硫工艺及系统，采用碳酸钠作为脱硫剂，脱硫副产物为亚硫酸钠粉体，该工艺包括以下步骤:①含硫烟气经过降温后进入脱硫塔；②在脱硫塔内用碳酸钠或者氢氧化钠溶液作为吸收剂对步骤①中的含硫烟气进行净化，净化后的烟气经除雾器除雾后排放。该专利的脱硫工艺对烟气中二恶英和VOCs的脱除效果不好。201110180140.8，名称为“一种液相烟气同时脱硫脱硝吸收剂及其应用”的专利技术专利申请，公开了一种液相烟气同时脱硫脱硝的吸收剂，其是由60-300ml的氧化剂、0.5_80g的添加剂和633.33-939.58ml的水组成的；所述的氧化剂为浓度为30%的过氧化氢水溶液、浓度为15%的过氧乙酸水溶液中的至少一种；添加剂为碳酸钠、醋酸钠和碳酸钙中的至少一种。以上三篇专利分别公开了钠碱干法脱硫、钠碱湿法脱硫和含钠碱的吸收剂的常规应用，对炼铁生产中烧结烟气排放的污染物不能够进行一体化处理，且对烟气中二恶英的脱除效果不好，且运行费用高。
技术实现思路
本专利技术为实现有效脱除烧结烟气中的污染物，提供了一种烧结烟气污染物一体化净化回收工艺。工艺将干法碳酸氢钠、褐煤粉、湿法碳酸氢钠和氧化剂几种排放控制系统有机的组合在一起，实现性能互补，对控制炼铁生产中烧结烟气排放的污染物具有很高的脱除率。同时，将污染物转化为有用的化工产品——硫磺，无废水、废渣等废弃物排放。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案: 烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺，其特征在于:具体步骤如下: A、将烟气与碳酸氢钠干粉、褐煤粉连续送入循环流化床反应器，烟气使碳酸氢钠干粉和褐煤粉呈流化态并与之反应，或者将碳酸氢钠干粉和褐煤粉直接喷入烟道与烟气反应，初步脱除烟气中的污染物； 将褐煤粉喷入循环流化床反应器，在高温下变为多孔物质，对烟气中的氮氧化合物、二恶英、VOCs等具有强烈的吸附脱除作用。碳酸氢钠粉在循环流化床反应器内受热分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，碳酸钠吸附烟气中的硫氧化物和氮氧化物从而生成硫酸钠和硝酸钠，完成初步脱硫脱硝。通过褐煤粉与碳酸氢钠粉的共同作用，使烧结烟气中的大部分污染物得以脱除。在烟气流量较小的情况下(通常烟气流量小于100万立方/小时)，步骤A可不使用循环流化床反应器，而采用将碳酸氢钠干粉和褐煤粉直接喷入烟道，与烟气反应，实现脱除硫氧化物、氮氧化物、二恶英和VOCs。B、将经A步骤初步净化后的烟气送入吸收塔的脱硫段，利用碳酸氢钠水溶液作为吸收液从上部喷淋，脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分；脱硫后的烟气进入吸收塔的脱硝段，利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液从上部喷淋，进一步脱除烟气中的氮氧化物，净化后的烟气从吸收塔的顶部排出；合并脱硫段和脱硝段底部排出的吸收液，并过滤，得滤液； 烟气中的SO2含量降低到50 mg/m3以下，同时清除了烟气中其他酸性气体。烟气中氮氧化物在经氧化剂氧化后，NO变为可以吸收的NO2，再以碳酸氢钠吸收，NOx含量可降低到100 mg/m3以下。烟气中不溶于水的Hgtl经氧化剂氧化为Hg2+，再通过碳酸氢钠洗涤捕捉，并以含汞固体的形式过滤脱除。本专利技术所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧化氯中任意一种或者几种混合物的水溶液。优选地，将循环流化床反应器底部排出的固体反应产物予以溶解、过滤，得滤液，与B步骤所得滤液合并后再送至C步骤处理。C、B步骤所得滤液经浓缩结晶，得到固体钠盐，送入还原器，在还原剂的作用下还原为硫化钠；还原器出来的熔融混合物，经激冷、溶解、过滤、洗涤，所得清液为硫化钠水溶液；还原器排出的富CO2气体经余热锅炉回收其热量产生蒸汽后，送至下一步骤处理； 优选地，所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤后，所得固体废弃物送去锅炉作燃料。D、在C步骤所得硫化钠水溶液中加入碳酸氢钠，将反应所得H2S气体送入克劳斯炉，制造硫磺产品；将反应所得碳酸钠溶液送去与C步骤中富CO2气体反应，得到碳酸氢钠并循环利用。本专利技术所述吸收塔内，脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环喷淋。本专利技术所述净化后的烟气经除雾器除雾后排放。本专利技术选择使用碳酸氢钠，而不是直接使用碳酸钠。利用碳酸氢钠粉于循环流化床反应器或者烟道中受热分解为碳酸钠，为多孔物质，吸附烟气中硫氧化物和氮氧化合物，特别是对氮氧化合物具有强烈的吸附作用，吸附后发生表面反应，生成硫酸钠和硝酸钠，达到脱硫脱硝的目的。本专利技术所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为10-300 μ m，具有较高比表面积，提高了吸附效果，保证了烟气污染物的高效率脱除。所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0.8-1.3倍喷入，保证高脱除率的同时，不会造成碳酸氢钠的浪费。本专利技术所述A步骤中褐煤粉的粒径为10-200 μ m,小的粒径增加了比表面积，提高了吸附效果，保证了对二恶英、VOCs等有机物质的高脱除效率。本专利技术所述还原器的熔融池温度为927_1038°C，使干燥产品在池内充分熔融及混八口 ο本专利技术所述的还原剂为含碳或者含氢的固体、气体、液体燃料的一种或几本文档来自技高网...

【技术保护点】
烧结烟气污染物的一体化净化回收工艺，其特征在于：具体步骤如下：A、将烟气与碳酸氢钠干粉、褐煤粉连续送入循环流化床反应器，烟气使碳酸氢钠干粉和褐煤粉呈流化态并与之反应，或者将碳酸氢钠干粉和褐煤粉直接喷入烟道与烟气反应，初步脱除烟气中的污染物； B、将经A步骤初步净化后的烟气送入吸收塔的脱硫段，利用碳酸氢钠水溶液作为吸收液从上部喷淋，脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分；脱硫后的烟气进入吸收塔的脱硝段，利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液从上部喷淋，进一步脱除烟气中的氮氧化物，净化后的烟气从吸收塔的顶部排出；合并脱硫段和脱硝段底部排出的吸收液，并过滤，得滤液；C、B步骤所得滤液经浓缩结晶，得到固体钠盐，送入还原器，在还原剂的作用下还原为硫化钠；还原器出来的熔融混合物，经激冷、溶解、过滤、洗涤，所得清液为硫化钠水溶液；还原器排出的富CO2气体经余热锅炉回收其热量产生蒸汽后，送至下一步骤处理；D、在C步骤所得硫化钠水溶液中加入碳酸氢钠，将反应所得H2S气体送入克劳斯炉，制造硫磺产品；将反应所得碳酸钠溶液送去与C步骤中富CO2气体反应，得到碳酸氢钠并循环利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任毅，李东林，郎治，
申请(专利权)人：成都华西堂投资有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51