一种烧结烟气多污染物治理工艺中温度控制的方法技术

一种烧结烟气多污染物治理工艺中温度控制的方法，该方法包括以下步骤：1)烧结烟气在脱硫塔内经活性炭吸附脱硫后进入脱硝塔，并在脱硝塔内经活性炭吸附脱硝后进入脱氯塔，最后从脱氯塔排出；2)活性炭在解析塔、筛分系统、脱硝塔和脱硫塔之间循环；在脱硫塔入口处设置检测装置，获取脱硫塔入口的烧结烟气状态数据；所述烧结烟气状态数据包括烧结烟气总流量及烧结烟气中各气体组分的浓度，从而确定循环的活性炭质量；根据活性炭对各气体的吸附容量和各气体的初始浓度，计算烧结烟气进入脱硝塔和脱氯塔时的温度范围。本发明专利技术计算烧结烟气多污染物治理工艺中脱硝塔处的温度范围，有效防止氯化铵结晶堵塞烟气流通通道，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结烟气多污染物治理工艺中温度控制的方法


[0001]本专利技术涉及一种烟气治理中温度控制的方法，具体涉及一种烧结烟气多污染物治理工艺中温度控制的方法，属于烧结烟气治理领域。

技术介绍

[0002]氯化氢是钢铁工业中仅次于SO2、NO
x
、粉尘和氟化物的第五大大气污染物。其中烧结是钢铁行业的氯化氢气体主要排放源，烧结过程中的氯主要来自矿石、煤燃料和熔剂，其排放浓度多为20～60mg/Nm3(个情况可达130mg/Nm3以上)，主要取决于氯的总输入量。一般来说，同样的矿石、煤和熔剂，沿海地区要高于内陆地区，因为沿海地区降水中含氯离子浓度高；如果将脱硫废水(含氯离子浓度很高)用于原料场洒水抑尘，烧结烟气中的HCl浓度也将升高，容易形成氯的闭路循环，同时还将导致二噁英生成量大幅度增加，而采用半干法脱硫时，生成的脱硫灰中含有氯化钙，最终会影响脱硫灰的资源化利用效率，同时由于氯化氢极易溶于水，酸露点低，很容易腐蚀下游设备，通过研究氯化氢在烧结烟气中的释放规律，从源头减少氯化氢的排放，控制进入下游烟气净化工序的氯化氢浓度，是保证下游工艺及设备运行安全的重点。
[0003]此外，固废采用焚烧或热解的方法进行处理时，产生的烟气中含有大量的氯化物，也是现有处理固废的一大难题。
[0004]在活性炭吸附过程中，SO2优先吸附、其次为氯化氢、最后为NO
x
。在当前活性炭双级吸附工艺中，脱硫塔优先吸附SO2，基本上不能吸附氯化氢，脱硝塔入口主要存在有NO
x
及HCl气体，而为实现烟气脱硝，需要在脱硝塔入口加入NH3，当脱硝塔入口温度较低时，会发生氯化氢与氨气结合生成氯化铵，堵塞并腐蚀二级吸附塔入口百叶窗及管路；当脱硝塔入口温度高时，氯化氢又仅以物理吸附的形式存在活性炭之间，难以对氯化氢实现完全脱除。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中脱硝塔容易产生结晶的问题，本专利技术针对烧结烟气污染物组分波动大的特点，结合不同污染物在活性炭表面的吸附规律，并基于氯化铵结晶温度曲线，对现有双级活性炭烟气净化工艺改进优化，并形成一种控制方式，最终实现SO2、NO
x
、HCl的高效、低成本脱除。
[0006]根据本专利技术的实施方案，提供一种烧结烟气多污染物治理工艺中温度控制的方法。
[0007]一种烧结烟气多污染物治理工艺中温度控制的方法，该方法包括以下步骤：
[0008]1)烧结烟气在脱硫塔内经活性炭吸附脱硫后进入脱硝塔，并在脱硝塔内经活性炭吸附脱硝后进入脱氯塔，最后从脱氯塔排出；
[0009]2)活性炭在解析塔、脱硝塔和脱硫塔之间循环；
[0010]其特征在于：在脱硫塔入口处设置检测装置，获取脱硫塔入口的烧结烟气状态数据。所述烧结烟气状态数据包括烧结烟气总流量及烧结烟气中各气体组分的初始浓度，从
而确定循环的活性炭流量。根据活性炭对各气体的吸附容量和烧结烟气中各气体组分的初始浓度，计算烧结烟气分别进入脱硝塔和脱氯塔时的安全温度范围，控制烧结烟气分别进入脱硝塔和脱氯塔时的温度处于安全温度范围内。
[0011]优选的是，确定循环的活性炭流量具体为：根据烧结烟气总流量及烧结烟气中二氧化硫的含量，确定活性炭的循环量。
[0012]优选的是，根据活性炭对各气体的吸附容量和烧结烟气中各气体组分的初始浓度，计算烧结烟气进入脱硝塔和脱氯塔时的安全温度范围具体为：检测烧结烟气的烟气总流量、烧结烟气内氮氧化物和氯化氢各气体的初始浓度，并根据活性炭对不同气体组分的吸附容量计算氮氧化物和氯化氢在脱硝塔、脱氯塔入口处的分压。根据氮氧化物和氯化氢在脱硝塔、脱氯塔入口处的分压及氯化铵结晶温度曲线，计算氯化铵分别在脱硝塔、脱氯塔入口处的实时结晶温度。最后得出烧结烟气分别进入脱硝塔、脱氯塔入口处的安全温度范围。
[0013]在本专利技术中，测得脱硫塔入口的烧结烟气总流量Q、烟气中SO2浓度c1，可得：
[0014][0015]式中，W1为循环的活性炭流量，kg/h。Q为脱硫塔入口的烧结烟气流量，Nm3/h。c1为脱硫塔入口烧结烟气中SO2浓度，mg/Nm3。a1为活性炭对SO2吸附容量，mg/kg
‑
AC。
[0016]在本专利技术中，测得脱硫塔入口处烧结烟气中HCl浓度c2、NO
x
浓度c3，计算氯化铵在脱硝塔入口处的实时结晶温度，得出烧结烟气进入脱硝塔入口处的安全温度范围，具体为：
[0017]a1)在循环的活性炭流量为W1的条件下，活性炭在脱硫塔内对烧结烟气中各组分有吸附作用，根据活性炭对HCl的吸附容量，可得脱硫塔出口处HCl浓度c
2a
为：
[0018][0019]式中，Q为脱硫塔入口处烧结烟气的流量，Nm3/h。c2为脱硫塔入口处烧结烟气中HCl浓度，mg/Nm3。a2为活性炭对HCl吸附容量，mg/kg
‑
AC。
[0020]a2)根据活性炭对NO
x
的吸附容量，脱硫塔出口处NO
x
浓度c
3a
为：
[0021][0022]式中，Q为脱硫塔入口的烧结烟气流量，Nm3/h；c3为脱硫塔入口烧结烟气中NO
x
浓度，mg/Nm3；a3为脱硫塔内活性炭对NO
x
吸附容量，mg/kg
‑
AC。
[0023]a3)烧结烟气从脱硫塔排出后引入脱硝塔，在脱硝塔入口处的烧结烟气中加入NH3。加入NH3的体积分数与脱硫塔出口处烧结烟气中NO
x
的体积分数相等，即：
[0024][0025]式中，c
NH3a
为脱硝塔入口处NH3的喷入浓度，mg/Nm3。c
3a
为脱硝塔入口处烟气中NO
x
的浓度，mg/Nm3。
[0026]a4)脱硝塔入口处NH3气体分压为：
[0027][0028]a5)脱硝塔入口处HCl气体分压为：
[0029][0030]a6)根据氯化铵结晶温度曲线及脱硝塔入口处NH3和HCl气体分压，可得脱硝塔入口处氯化铵的实时结晶温度T1，K；T1为：
[0031][0032]a7)脱硝塔中活性炭的自燃温度为T
自燃
。进入脱硝塔的烟气安全温度T
脱硝
应高于氯化铵结晶温度并低于活性炭自燃温度，故进入脱硝塔烟气的安全温度T
脱硝
范围为T1＜T
脱硝
＜T
自燃
。
[0033]优选的是，计算氯化铵在脱氯塔入口处的结晶温度，得出烧结烟气进入脱氯塔入口处的安全温度范围，具体为：
[0034]b1)活性炭在脱硝塔内对烧结烟气中各组分有吸附作用，根据活性炭对HCl的吸附容量，可得脱硝塔出口处HCl浓度：
[0035][0036]b2)根据脱硝塔内活性炭对NO
x
的吸附容量，脱硝塔出口处NO
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烧结烟气多污染物治理工艺中温度控制的方法，该方法包括以下步骤：1)烧结烟气在脱硫塔内经活性炭吸附脱硫后进入脱硝塔，并在脱硝塔内经活性炭吸附脱硝后进入脱氯塔，最后从脱氯塔排出；2)活性炭在解析塔、脱硝塔和脱硫塔之间循环；其特征在于：在脱硫塔入口处设置检测装置，获取脱硫塔入口的烧结烟气状态数据；所述烧结烟气状态数据包括烧结烟气总流量及烧结烟气中各气体组分的初始浓度，从而确定循环的活性炭流量；根据活性炭对各气体的吸附容量和烧结烟气中各气体组分的初始浓度，计算烧结烟气分别进入脱硝塔和脱氯塔时的安全温度范围，控制烧结烟气分别进入脱硝塔和脱氯塔时的温度处于安全温度范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：确定循环的活性炭流量具体为：根据烧结烟气总流量及烧结烟气中二氧化硫的含量，确定活性炭的循环量；和/或根据活性炭对各气体的吸附容量和烧结烟气中各气体组分的初始浓度，计算烧结烟气进入脱硝塔和脱氯塔时的安全温度范围具体为：检测烧结烟气的烟气总流量、烧结烟气内氮氧化物和氯化氢的初始浓度，并根据活性炭对不同气体组分的吸附容量计算氮氧化物和氯化氢在脱硝塔、脱氯塔入口处的分压；根据氮氧化物和氯化氢在脱硝塔、脱氯塔入口处的分压及氯化铵结晶温度曲线，计算氯化铵分别在脱硝塔、脱氯塔入口处的实时结晶温度；最后得出烧结烟气分别进入脱硝塔、脱氯塔入口处的安全温度范围。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：测得脱硫塔入口的烧结烟气总流量Q、烟气中SO2浓度c1，可得：式中，W1为循环的活性炭流量，kg/h；Q为脱硫塔入口的烧结烟气流量，Nm3/h；c1为脱硫塔入口烧结烟气中SO2浓度，mg/Nm3；a1为活性炭对SO2吸附容量，mg/kg
‑
AC。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：测得脱硫塔入口处烧结烟气中HCl浓度c2、NO
x
浓度c3，计算氯化铵在脱硝塔入口处的实时结晶温度，得出烧结烟气进入脱硝塔入口处的安全温度范围，具体为：a1)在循环的活性炭流量为W1的条件下，活性炭在脱硫塔内对烧结烟气中各组分有吸附作用，根据活性炭对HCl的吸附容量，可得脱硫塔出口处HCl浓度c
2a
为：式中，Q为脱硫塔入口处烧结烟气的流量，Nm3/h；c2为脱硫塔入口处烧结烟气中HCl浓度，mg/Nm3；a2为活性炭对HCl吸附容量，mg/kg
‑
AC；a2)根据活性炭对NO
x
的吸附容量，脱硫塔出口处NO
x
浓度c
3a
为：式中，Q为脱硫塔入口的烧结烟气流量，Nm3/h；c3为脱硫塔入口烧结烟气中NO
x
浓度，mg/Nm3；a3为脱硫塔内活性炭对NO
x
吸附容量，mg/kg
‑
AC；a3)烧结烟气从脱硫塔排出后引入脱硝塔，在脱硝塔入口处的烧结烟气中加入NH3；加入NH3的体积分数与脱硫塔出口处烧结烟气中NO
x
的体积分数相等，即：
式中，c
NH3a
为脱硝塔入口处NH3的喷入浓度，mg/Nm3；c
3a
为脱硝塔入口处烟气中NO
x
的浓度，mg/Nm3；a4)脱硝塔入口处NH3气体分压为：a5)脱硝塔入口处HCl气体分压为：a6)根据氯化铵结晶温度曲线及脱硝塔入口处NH3和HCl气体分压，可得脱硝塔入口处氯化铵的实时结晶温度T1，K；T1为：a7)脱硝塔中活性炭的自燃温度为T
自燃
；进入脱硝塔的烟气安全温度T
脱硝
应高于氯化铵结晶温度并低于活性炭自燃温度，故进入脱硝塔烟气的安全温度T
脱硝
范围为T1＜T
脱硝
＜T
自燃
。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：计算氯化铵在脱氯塔入口处的结晶温度，得出烧结...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杰，魏进超，杨峰，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：