一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二噁英的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二噁英的装置。所述装置包括循环流化床吸收塔(2)和布袋除尘器(13)，循环流化床吸收塔(2)底部设置脱硫剂仓(3)和喷水嘴(5)，循环流化床吸收塔(2)顶部和布袋除尘器(13)顶部之间沿烟气流动方向依次设置旋风分离器(6)和烟道(8)，所述烟道(8)靠近布袋除尘器(13)一端、相对沿烟气的流动方向设有若干活性炭喷嘴(12)，所述活性炭喷嘴(12)与活性炭仓(10)相连通。本实用新型专利技术的优点在于SO2与二噁英分别脱除，可减少烟气中SO2对活性炭吸附二噁英影响，提高对二噁英脱除效率；烟道内采用螺旋肋片(9)强化烟气与活性炭气固传质，可显著提高对烟气二噁英脱除效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及烧结烟气脱硫领域，具体地，本技术涉及一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二噁英的装置。
技术介绍
钢铁工业是我国国民经济的支柱产业，为工业化和城镇化的推进与发展做出了重要贡献。但同时我国钢铁工业环保水平低，污染物排放量居高不下，已严重制约钢铁产业整体竞争力的提高。钢铁企业排放废气中典型污染物主要包括粉尘、SO2、二噁英类污染物等， 在这些污染物中，其中70%以上SO2,90%的大气二噁英类污染物排放来自钢铁烧结机。因此对烧结机烟气污染治理是钢铁治污的重心之一。目前，国内对烧结烟气污染控制留在粉尘控制阶段，对SO2的排放控制尚处于起步阶段，但技术发展较迅速，对烧结烟气中二噁英类污染控制研究则刚刚起步。在烧结烟气脱硫方面，目前我国主要采用的技术包括循环流化床半干法、石灰石/石膏和氨法等。其中循环流化床半干法工艺，具有流程短、占地省、节水、脱SO2效率较高、利于对烟气中HF、重金属等多污染物协同处理等特点，已在国内大中型钢铁企业如济钢、邯钢、三钢、梅钢等国内钢厂的烧结机脱硫项目中采用，表现出较强的适应性，该工艺有望成为适应中国国情的烧结机烟气脱硫主流工艺之一。国外针对烧结烟气SO2、二噁英类控制，已开发协同控制工艺。德国迪林根钢铁公司采用曳流吸收塔工艺同时去除烧结烟气中SO2、二噁英类污染物，该工艺主要采用循环流化床吸收塔配合布袋除尘器实现污染物脱除，主要工艺过程为烧结烟气进入循环流化床吸收塔，在吸收塔下部喷口部位，烟气被加速，熟石灰Ca (OH) 2和活性焦组成的新鲜吸收剂在此加入。同时，布袋除尘器收集一部分物料进入吸收塔，循环利用。工艺中活性焦吸收烟气中的二噁英类污染物，熟石灰吸收SO2，产生的副产物回填矿井。该工艺主要问题为脱硫与脱二噁英类污染物在同一反应装置完成，吸附二噁英类污染物的活性炭与脱硫副产物混合在一起，由于脱硫副产物中引入了二噁英类污染物，使脱硫副产物不能作为建筑材料使用，目前尚无其它方法处理，工艺产生大量副产物只能填埋。
技术实现思路
本技术的目的在于为了克服上述问题，提供了一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二 B,惡英的装置。为了实现上述目的，本技术的用于烧结烟气脱除二氧化硫和二噁英的装置包括循环流化床吸收塔2和布袋除尘器13，所述循环流化床吸收塔2底部设置脱硫剂仓3和喷水嘴5，其特征在于，所述循环流化床吸收塔2顶部和布袋除尘器13顶部之间沿烟气流动方向依次设置旋风分离器6和烟道8，所述烟道8靠近布袋除尘器13—端、相对沿烟气的流动方向设有若干活性炭喷嘴12，所述活性炭喷嘴12与活性炭仓10相连通。作为上述方案的一种改进，所述烟道8中靠近旋风分离器6的一端设置两组螺旋肋片9，两组螺旋肋片相对，所述肋片为螺旋的长方形板，其中，长方形短边为肋片高度，长边与管内壁焊接，所述螺旋肋片长度为管道长度的1/5 1/4，肋高为烟道直径1/4 1/3。作为上述方案的又一种改进，所述活性炭喷嘴12为4个，均匀的分布与圆柱形的烟道8的圆周上，其中，所述4个活性炭喷嘴12沿烟气流动方向由前向后、由低到高设置I 个、2个、I个。作为上述方案的还一种改进，所述循环流化床吸收塔2下部采用文丘里管4，该文丘里管4从下往上依次为圆锥收缩段、圆柱段和圆锥扩张段；所述脱硫剂仓3设置于圆锥扩张段；所述喷水嘴5设置于圆锥收缩段，所述圆锥收缩段下面设有电除尘器I。作为上述方案的还一种改进，所述旋风分离器6底部设有脱硫副产物灰仓7，同时，所述旋风分离器6底部通过文丘里管4与循环流化床吸收塔2连通。作为上述方案的再一种改进，所述布袋除尘器13的底部分别设有活性炭再循环物料仓11和活性炭灰仓14,其中,所述活性炭再循环物料仓11与活性炭仓10相连通。基于本技术的装置，本技术提供了一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二噁英的方法，所述方法包括以下步骤I)将含有SO2和二噁英的烧结烟气预处理后进入循环流化床吸收塔2，脱硫剂仓3 内粉状脱硫剂Ca(OH)2进入循环流化床吸收塔2底部，吸收塔内脱硫剂与烟气混合，喷水嘴 5的雾化水喷向整个烟气流动截面，烟气、脱硫剂、水混合并在吸收塔内向上运动，同时SO2 和脱硫剂Ca(OH)2发生化学反应，烟气中的SO2被脱除；2)所述步骤I)中脱硫剂与烟气反应后一起进入旋风分离器6，经旋风分离器6 气固分离后，分离的烟气经分离器顶部流出，进入圆柱形烟道8，活性炭仓10经在烟道8中设置活性炭喷嘴12以沿烟气逆流方向的方式喷入，对烟气中二噁英进行吸附脱除；同时部分活性炭经布袋除尘器13捕集，在布袋表面形成过滤层，烟气经烟道8进入布袋除尘器13 后，所述布袋表面的过滤层对烟气中二噁英进一步脱除。作为上述方案的一种优选，所述步骤I)中喷入吸收塔内的粉状脱硫剂中的所含 Ca与烟气中所含S摩尔比I : I. 2 I. 5;所述步骤I)中控制烟气的流速为5 9m/s，控制喷水嘴5的雾化水的喷入量，使反应塔内温度保持在70°C 85°C ；作为上述方案的一种优选，所述步骤2)中经旋风分离器6气固分离后得到的固体，一部分经脱硫副产物灰仓7排至灰场处理，剩余部分由文丘里管4重新进入吸收塔，在循环流化床吸收塔2和旋风分离器6之间往复循环，其中循环流化床吸收塔2的烟气中固体颗粒浓度在600 800g/m3，经旋风分离器分离后固体颗粒浓度小于35g/m3。作为上述方案的一种优选，所述方法还包括以下步骤所述步骤2)中经布袋除尘器13捕集的含活性炭的副产物，一部分进入活性炭灰仓14，剩余部分进入活性炭再循环物料仓11，与活性炭仓10新补充活性炭混合后，由活性炭喷嘴12喷入烟道8，实现循环利用。本技术中通过在流化床吸收塔和布袋除尘器之间设置旋风分离器和烟道，并且分别在吸收塔和烟道内分别设置脱硫剂以及活性炭喷嘴，不仅实现了二氧化硫和二噁英的脱除，而且实现了两者在装置中不同反应器中分别脱除，改变了常规脱硫与脱二噁英类污染物在装置的同一反应器内脱除，解决了吸附二噁英类污染物的活性炭与脱硫副产物混合在一起难以分离和继续利用的问题，而且可以将回收的固体颗粒以及活性炭加以循环使用，同时提高了二氧化硫和二噁英的脱出率。本技术与现有工艺相比有以下特色和优点I)实现了烧结烟气SOjP二噁英类污染物的联合脱除，与国外工艺相比，该工艺具有装置简单、占地面积小，投资和运行费用低等优点。2) SO2与二噁英分别脱除，可减少烟气中SO2对活性炭吸附二噁英影响，提高对二噁英脱除效率。3)烟道内采用扭带强化烟气与活性炭气固传质，配合布袋除尘器可显著提高对烟气二噁英脱除效率。4)采用旋风分离器对脱硫剂和烟气进行分离，在降低除尘器除尘负荷的同时，避免脱硫副产物中混入二噁英类污染物，造成副产物处理困难。5)脱除副产物处理方便，旋风分离器分离的脱硫副产物产生量较大，可用作生产建筑材料，布袋除尘器捕集的颗粒物主要为吸附二噁英类污染物的活性炭，产生量较少，可作为危险废弃物填埋处理。附图说明图I为本技术的烧结烟气脱硫脱二噁英装置结构示意图;图2为活性炭喷嘴布置方式轴向截面示意图；图3为活性炭喷嘴布置方式径向截面示意图。附图标识I、电除尘器2、循环流化床吸收塔3、脱硫剂仓4、文丘里管5、喷水嘴6、旋风分离器7、脱硫副产物灰仓8、烟道9、螺旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱廷钰，叶猛，荆鹏飞，李玉然，王雪，刘文，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，北京正实同创环境工程科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：