一种烧结烟气脱硫净化方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种对来自烧结烟气脱硫的净化方法及设备，其特点是采用旋转喷雾半干法脱硫，工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—脱硫塔—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，烟气按比例分流后经烟气分配器进入脱硫塔，进入顶部烟气比例为55％～65％，进入中心烟气比例为35％～45％，采用圆周进气方式。本发明专利技术通过高速旋转雾化器将石灰浆液雾化成30～80微米雾滴，与经过顶部烟气分配器和中心烟气分配器进行气流均布后烧结烟气充分接触，达到高效率脱硫目的。本发明专利技术具有脱硫效率高、浆液量自动调节、水耗低、系统简单、运行阻力小、操作维护方便、对烧结工况适应性强、对脱硫剂的品质要求不高、副产物可综合利用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶金烧结烟气净化领域，具体涉及一种对来自烧结烟气的脱硫净化方法及设备。
技术介绍
钢铁工业的快速发展，随之而来其产生的大量二氧化硫废气造成的环境污染也非常严重，烧结工序是钢铁工业二氧化硫的主要排放源。最近，国家加大了二氧化硫治理力度，要求对烧结烟气进行脱硫，减少二氧化硫排放，最大程度上减弱二氧化硫对生态环境的影响。目前，国内外燃煤电厂烟气脱硫技术日趋成熟和完善，无论是湿法脱硫还是干法脱硫(或半干法脱硫)都取得了良好的脱硫效果，这是由于电厂烟气SO2浓度高(电厂烟气温度及烟气量比较稳定)，对环境的污染更为严重，因此电厂烟气脱硫开展较早，积累了一定的经验。但对于烧结烟来讲，由于烧结烟气自身的特点，采用现有的燃煤电厂烟气脱硫技术是不可行的，原因在于(1)烧结工况不稳，烟气量波动大。(2) 二氧化硫排放浓度低波动范围宽。随着原料来源的不同、烧结工艺参数(如料层厚度、空气过剩系数、烧结温度碱度等)的变化，烧结烟气二氧化硫排放浓度低且波动范围宽。(3)烟尘中含有微量金属元素。(4)含有害气体，如 H2S、NOX, SOX, HCL、HF、二噁英等。(5)含湿量大，烧结工艺特点决定，烟气中的含水量在10%左右。(6)温度变化范围大，随工况变化。由于国外烧结烟气SO2排放标准尺度较为宽松，德国为500mg/m3，丹麦为200mg/ m3，因此国外烧结烟气开展脱硫的较少。日本在20世纪70年代建设的大型烧结厂先后采用了烧结烟气脱硫技术，脱硫方式为湿式吸收法。日本NKK(现为JFE)京滨制铁所采用氨-硫氨法进行烧结烟气的脱硫，自1989年投入运行以来，虽运行稳定，但这种方法存在氨逃逸， 污染空气；副产品硫酸氨中含有重金属，不能直接应用于农业，另外对设备的耐腐蚀性要求较高等缺点。日本新日铁名古屋钢铁厂的3台烧结机应用了利用活性炭吸附原理的烧结烟气脱硫、脱硝装置。该方法是在活性炭移动层吸收塔入口处，向烟气中加入脱硝所需的氨，烟气在吸收塔内形成硫酸、硫酸氢氨等物质被活性炭吸附去除。吸附了硫酸和铵盐的活性炭被送入脱吸塔，经加热至400°c左右即可解吸出高浓度S02。解吸出的高浓度SA送往副产品回收装置利用，生产高浓度硫磺(纯度达99.9%以上)或浓硫酸(纯度98%以上)，再生后的活性炭则经冷却筛去杂质后送回吸收塔进行循环使用。经过多年的运行发现，该装置可以同时实现较高的脱硫率(95% )和脱硝率(40% )，而且具有较好的除尘效果。但是缺点是一次性投资大，运行费用高。烟气脱硫有干法、半干法、湿法三种，湿法脱硫虽然脱硫效率高，但存在着设备投资大，占地面积大，水资源浪费，二次污染严重等缺点，因此这种方法的应用受到一定的制约。因此现在世界范围内烧结机烟气脱硫有从湿法向半干法发展的趋势，1998年旋转喷雾脱硫法(属于半干法)首次在德国杜依斯堡钢厂70m2小型烧结机得到成功应用，但对于大型烧结机烟气来讲，大型型烧结机由于烟气量更大，烟气的成分、烧结工况变化更加复杂， 对烟气脱硫工艺技术要求更高，不是简单的放大和调整就可以实现的。近来国家加大了二氧化硫治理力度，要求脱硫后烧结烟气SO2在lOOmg/m3以下，比国外严格，德国为500mg/m3，丹麦为200mg/m3。因此国内许多钢厂对烧结烟气相应采取了脱硫措施；包钢采用的ENS半干法脱硫法CaOH\MgOH新粉投加管道，烟气带入反应塔，与雾化水反应，是湿润、反应、干燥、电除尘，排放这样一个过程。由于包钢的铁矿为含氟矿，采用 ENS法的目的是以脱氟为主，脱硫为辅，且包钢烧结脱硫除氟装置投资太高、副产难处理，在不经过改进的情况下尚不适合其它企业发展。石家庄钢采用密相干塔脱硫法，该法属于半干法，利用干粉钙基脱硫剂与布袋灰一起进入加湿消化，灰水3 5%由塔顶进入与由上部进入的烟气反应，含水灰循环有好的反应性、流动性，设有搅拌，增强传质，脱硫效率达到90%，脱硫剂利用率98%。三明钢厂采用循环流化床法，该法属于半干法，生石灰消化后一塔内一在流化状态下与反应一除尘器一灰返回流化循环。循环流化床整体形成形成较大接触面积，提高了脱硫效率。柳州钢厂采用氨-硫铵法，化害为利，亚硫酸氨溶液(浓度为3% )吸收—亚硫酸氢氨一吸收焦炉煤气中的NH3—亚硫酸氨，再被送回烧结厂以循环往复利用。为保证吸收液稳定的浓度，要定期外排部分吸收液，并用空气将排出液中的亚硫酸氨氧化成硫酸氨回收利用。宝钢烧结机脱硫装置采用石灰-石膏法，工艺本身是非常成熟的，脱硫效率高，关键是要看其副产物如何更好的利用，该法水耗量大，属于湿法脱硫。烟气一冷却塔加湿一吸收塔与浆液反应一鼓空气氧化后浓缩、脱水，得到90%以上石膏。马钢选用奥钢联MEROS脱硫工艺、攀钢选用循环流化床工艺、涟钢选用LEC半干法工艺等。可以说国内烧结脱硫处于百花齐放、百家争鸣的阶段，但仍没有一种成熟可靠、运行稳定且适合我国国情的烧结脱硫工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对来自烧结烟气的脱硫净化方法，以解决烧结烟气脱硫的问题。本专利技术的工艺流程为烧结烟气一静电除尘器一主抽风机一脱硫塔一脉冲袋式除尘器一增压风机一烟囱一外排。脱硫塔及脉冲袋式除尘器分离出来粉尘处理的工艺流程为，粉尘一刮板输送装置一散料卸料机一罐车一粉尘利用。本专利技术在烧结机主抽风机后依次安装脱硫塔、脉冲袋式除尘器、增压风机；脱硫塔内设旋转雾化器及烟气分配器，制浆系统输出的浆液最终通过脱硫塔上部的浆液顶罐与雾化器连接。为保证进入脱硫塔的气流分布均勻、合理，本专利技术脱硫净化方法在脱硫塔顶部及塔内中央设有顶部烟气分配器和中心烟气分配器，烧结烟气按比例分流后经烟气分配器进入脱硫塔，进入顶部烟气分配器的烟气比例为55% 65%，进入中心烟气分配器的烟气比例为35% 45%。采用圆周进气方式，使其无论进气量如何变化，均可达到断面气流均勻分布，使烟气和雾化的液滴充分混合，有助于烟气与液滴间质量和热量传递，使干燥和反应条件达到最佳。为保证脱硫后的烟气顺畅、平稳地排出脱硫塔，脱硫塔出口管道顶部上仰15°角、 底部向下倾斜15°角。本专利技术的配套装置包括制浆系统、进出口烟道、给排水系统及控制阀门、高低压配电系统、DCS自动控制系统等。本专利技术为达到烧结烟气脱硫目的，在烧结主抽风机后设置旋转喷雾干燥脱硫塔进行烟气脱硫，脱硫后浓度彡100mg/m3。本专利技术旋转雾化器通过高速旋转(9000 lOOOOr/min)所产生的离心力，将脱硫剂浆液雾化成30 80微米的小雾滴，以便与烧结烟气气流充分接触，达到高效率脱硫目的，其脱硫剂为在喷入脱硫塔前将生石灰加水放热消化成Ca(OH)2的浆液，浆液固含量为 20% 25% (固含量称取一定量的浆液，在某一特定温度下加热干燥一定时间，冷却至室温后称量，干燥后固体质量与原浆液质量的百分比)。为降低脱硫后烟气的含尘浓度，本专利技术脱硫净化方法在脱硫塔后设置高效脉冲袋式除尘器，根据烟气及粉尘特性，选用PTFE基布亚克力覆膜型滤袋材质，从而保证净化效率，处理后粉尘排放浓度< 30mg/m3。为克服脱硫系统增加的阻力，本专利技术脱硫净化方法在脉冲袋式除尘器后设置一台轴流增压风机，保证为脱硫系统正常运行提供足够的动力。本专利技术浆液量可自动调节。当SA浓度和烟气温度发生变化时，调节浆液给浆量 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯占立，常治铁，周晓东，张庆文，刘莉，周航，马晓彬，孙凤军，郭晓峰，孙巍，陈洋，
申请(专利权)人：鞍钢集团工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：