一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统，包括：一级输送床吸收吸附反应器，所述一级输送床吸收吸附反应器前端设置有第一钙基吸收吸附剂加入装置，所述第一钙基吸收吸附剂的比表面积为≥22m2/g；进料口与一级输送床吸收吸附反应器出料口相连的二级高湍动吸收吸附反应器；所述二级高湍动吸收吸附反应器前端设置有第二钙基吸收吸附剂加入装置，所述第二钙基吸收吸附剂的比表面积为≥15m2/g；进料口与二级高湍动吸收吸附反应器出料口相连接的布袋除尘器。本发明专利技术以较低的投资和运行成本，在一套装置内，实现了焙烧烟气的治理，实现了脱硫脱沥青烟脱氟除尘一体化控制，工艺流程简单，操作简便。

【技术实现步骤摘要】
一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统及方法
本专利技术涉及石油焦或煤煅烧
，尤其涉及一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统及方法。
技术介绍
随着铝电解企业生产规模的迅猛扩展，预焙阳极的要求量快速增长。焙烧是炭素制品生产过程中的重要工序，生产制品的焙烧是在焙烧炉内用石油焦粉作为保护介质，在隔绝空气的条件下，根据产品的技术要求，按一定的升温速度进行间接加热到最高焙烧温度(1000-1250℃)，预焙阳极生产中配有15％～17％的煤沥青作为粘结剂，在焙烧过程中，煤沥青有约35％～50％成为挥发分，除部分燃烧外，剩下的以沥青烟的形式排入烟道。排出以沥青烟为主的污染源，其烟气量大，污染物浓度高，沥青烟气的化学组分与沥青组分接近，是一种含有大量多环芳烃以及少量氧、硫、氮的杂环混合物，成分复杂，对动植物与人的呼吸道和皮肤有一定危害，其中烟气中所含3，4苯并芘对皮肤及呼吸道系统有较强的致癌作用，接触后易诱发肺癌、膀胱癌等。因此，焙烧炉烟气的治理受到人们的广泛关注。以上沥青烟(焦油)为焙烧炉烟气治理最困难的部分，除此以外，阳极焙烧炉烟气还有其他多种复杂成分，与原料的成分、燃料的种类、阳极焙烧炉的状况、操作方式等均有关，很难用理论公式计算出来，通常只能通过定性分析和现场监测确定。其中的主要污染物为:烟(粉)尘、沥青烟(焦油)、SO2和氟化物，其余小部分为NOX、CO、CO2、O2和水蒸汽等。其中：1、烟(粉)尘阳极焙烧炉烟气中的烟(粉)尘来源于以下几种情况：燃料不完全燃烧产生的炭黑、燃料中不可燃固体沉淀形成的粉尘、沥青挥发物不完全燃烧产生的炭黑、烟气夹带的填充焦粉以及气流冲刷夹带的耐火材料粉尘等。烟气中烟(粉)尘初始(入口)浓度在41.33～615mg/m3之间，平均值为350.14mg/m3。2、沥青烟(焦油)来源于生阳极的焙烧过程中部分未燃烧的沥青挥发物(主要是焦油)随烟气排出。烟气中沥青烟(焦油)初始(入口)浓度正常在71.41～297.06mg/m3之间，平均值为184.32mg/m3。3、二氧化硫SO2是国家环境保护总局严格总量控制的污染因子。阳极焙烧炉烟气中的SO2主要来源于燃料、粘结剂沥青和填充料带人的硫份的燃烧，而生阳极石油焦带入的硫份因未发生燃烧，基本保留在阳极炭块内部，在电解生产时释出。阳极焙烧炉烟气中入口SO2浓度大多在250～550mg/m3范围内。4、氟化物阳极焙烧炉烟气中的氟化物是残极带入的。残极回收既能节省原料，又能提高阳极的密度和机械强度。因此，生阳极制造过程中配入有15％～30％的残阳极，大型预焙槽铝厂全部回收残极时，其配人量通常在20％～25％。现有技术公开了联合法焙烧烟气吸附脱硫除尘净化工艺及设备(申请号：201510690616.0)，通过使用具有降温功能的喷淋塔，使用电捕焦油器捕集处理烟气中的焦油及粉尘，用氢氧化钙物理吸附烟气中的氟、SO2、NOX、粉尘及未被电捕捕集的焦油、粉尘等有害物质。需要配套的装置为：1)焙烧烟气降温工序；2)电捕除焦油工序；3)吸附除尘工序：4)布袋除尘工序。现有技术还公开了一种碳素焙烧烟气氢氧化钙脱硫除氟净化方法及装置(申请号：201510775958.2)，其在焙烧炉出口设有预除尘器去除焦油和粉尘的过程；进入全蒸发干底式冷却塔进行喷淋冷却降温的过程；降温后进入吸附反应分离器内与内循环氢氧化钙吸附剂进行一次物理吸附的过程，吸附反应分离器内收集的物料经过输送装置输送到含氟料仓内储存；再经过脱硫除氟反应器与新鲜加入的氢氧化钙吸附剂进行二次吸附，进行脱硫、脱氟的过程；然后进入布袋除尘器进行气体、固体分离过滤的过程，分离过滤后的气体通过引风机从烟囱排放。需要配套的装置为：预除尘器、全蒸发干底式冷却塔、吸附反应分离器、脱硫除氟反应器、布袋除尘器。以上专利存在的最大问题就是在脱硫脱氟前都需要先进行沥青烟的净化，此净化装置采用预除尘器或电捕器，而粉尘和沥青烟在同一个装置脱除，因两者聚合在一起时，流动性差，极易粘结和堵塞，使系统不能正常运行，需人工清理，同时因为沥青烟的大量堆积，存在很大的着火的安全隐患。同时为了实现烟气的净化，需要配套一级又一级的净化装置，造成整个净化装置的流程复杂繁琐，投资及运行费用都极高，同时还产生大量的冷却烟气废水及冲洗电捕器和预除尘器的废水，此部分废水因为含有沥青，很难处理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统及方法，在一套装置内，实现了焙烧烟气的治理。本专利技术提供了一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统，包括：一级输送床吸收吸附反应器，所述一级输送床吸收吸附反应器前端设置有第一钙基吸收吸附剂加入装置，所述第一钙基吸收吸附剂的比表面积为≥22m2/g；进料口与一级输送床吸收吸附反应器出料口相连的二级高湍动吸收吸附反应器；所述二级高湍动吸收吸附反应器前端设置有第二钙基吸收吸附剂加入装置，所述第二钙基吸收吸附剂的比表面积为≥15m2/g；进料口与二级高湍动吸收吸附反应器出料口相连接的布袋除尘器。优选的，所述二级高湍动吸收吸附反应器设置有雾化加湿装置。优选的，所述布袋除尘器连接引风机，将净化的烟气排至烟囱。优选的，所述布袋除尘器连接有副产物仓。优选的，所述引风机出口与一级输送床吸收吸附反应器入口之间设置有烟气量稳定调节装置。优选的，还包括循环斜槽，连接布袋除尘器的出料口和二级高湍动吸收吸附反应器进料口，用于将布袋除尘器中未反应完全的吸收吸附剂回收至二级高湍动吸收吸附反应器中。本专利技术提供了一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的方法，包括以下步骤：A)焙烧炉出口烟气在一级输送床吸收吸附反应器中进行HF和SOx的一级吸收脱除以及沥青烟的一级吸附，得到一级净化烟气；B)一级净化烟气在二级高湍动吸收吸附反应器中进行HF和SOx的二级吸收脱除以及沥青烟的二级吸附，得到二级净化烟气；C)二级净化烟气进入布袋除尘器，进一步脱除含沥青粉尘、HF和SOx，得到净化烟气。优选的，所述一级输送床吸收吸附反应器中，加入的第一钙基吸收吸附剂与烟气中的F和沥青的总量的摩尔比为1～1.2：1。优选的，所述二级高湍动吸收吸附反应器中，加入的第二钙基吸收剂与烟气中硫的摩尔比为1.2～1.5：1；反应器内Ca/S比为60以上。优选的，所述二级高湍动吸收吸附反应器中，烟气温度为80～110℃。与现有技术相比，本专利技术提供了一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统，包括：一级输送床吸收吸附反应器，所述一级输送床吸收吸附反应器前端设置有第一钙基吸收吸附剂加入装置，所述第一钙基吸收吸附剂的比表面积为≥22m2/g；进料口与一级输送床吸收吸附反应器出料口相连的二级高湍动吸收吸附反应器；所述二级高湍动吸收吸附反应器前端设置有第二钙基吸收吸附剂加入装置，所述第二钙基吸收吸附剂的比表面积为≥15m2/g；进料口与二级高湍动吸收吸附反应器出料口相连接的布袋除尘器。本专利技术以较低的投资和运行成本，在一套装置内，实现了焙烧烟气的治理，实现了脱硫脱沥青烟脱氟除尘一体化控制，工艺流程简单，操作简便，运行稳定，节水，且无废水二次污染产生，无需防腐处理。排出烟气中的SO2控制在35mg/m3以下，沥青烟控制在20mg/m3以下，氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统，包括：一级输送床吸收吸附反应器，所述一级输送床吸收吸附反应器前端设置有第一钙基吸收吸附剂加入装置，所述第一钙基吸收吸附剂的比表面积为≥22m2/g；进料口与一级输送床吸收吸附反应器出料口相连的二级高湍动吸收吸附反应器；所述二级高湍动吸收吸附反应器前端设置有第二钙基吸收吸附剂加入装置，所述第二钙基吸收吸附剂的比表面积为≥15m2/g；进料口与二级高湍动吸收吸附反应器出料口相连接的布袋除尘器。

【技术特征摘要】
1.一种焙烧烟气脱硫脱沥青烟脱氟除尘净化的系统，包括：一级输送床吸收吸附反应器，所述一级输送床吸收吸附反应器前端设置有第一钙基吸收吸附剂加入装置，所述第一钙基吸收吸附剂的比表面积为≥22m2/g；进料口与一级输送床吸收吸附反应器出料口相连的二级高湍动吸收吸附反应器；所述二级高湍动吸收吸附反应器前端设置有第二钙基吸收吸附剂加入装置，所述第二钙基吸收吸附剂的比表面积为≥15m2/g；进料口与二级高湍动吸收吸附反应器出料口相连接的布袋除尘器。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述二级高湍动吸收吸附反应器设置有雾化加湿装置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述布袋除尘器连接引风机，将净化的烟气排至烟囱。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述布袋除尘器连接有副产物仓。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述引风机出口与一级输送床吸收吸附反应器入口之间设置有烟气量稳定调节装置。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括循环斜槽，连接布袋除尘器的出料口和二...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文锋，许松瑜，赖鼎东，潘雪琴，林春源，王建春，张原，
申请(专利权)人：福建龙净脱硫脱硝工程有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35