太鋼燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫脫硝工藝

1、太鋼450m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù),山西太鋼工程技術(shù)有限公司 二一一年六月,目 錄 一、概述 二、脫硫脫硝工藝及原理 三、制酸工藝及原理 四、主要設(shè)備 五、原輔材料動(dòng)力介質(zhì)消耗 六、脫硫脫硝工程主要指標(biāo),一、概述,燒結(jié)生產(chǎn)是以精礦粉、各種含鐵廢物、除塵灰、氧化鐵皮等含鐵物料作為主要原料，配入適當(dāng)比例的焦粉或無(wú)煙煤和熔劑石灰石和石灰粉，經(jīng)過(guò)原料加工、配制、混合、造球、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)、破碎、篩分、冷卻等過(guò)程，生產(chǎn)出成品燒結(jié)礦。,在燒結(jié)料焙燒時(shí)產(chǎn)生大量的廢氣（SO2、NOX、CO、煙塵）及粉塵，經(jīng)過(guò)電除塵后通過(guò)煙囪排出，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為改善環(huán)境，減少污染物排放，增設(shè)此煙氣治理裝置。 煙

2、氣治理裝置：活性炭吸附工藝，脫硫、脫硝、脫二噁英、脫重金屬、除塵五位一體，其副產(chǎn)品為濃硫酸。本工程由山西太鋼工程技術(shù)公司集成，在國(guó)內(nèi)燒結(jié)行業(yè)為首例。,二、脫硫脫硝工藝及原理,氨儲(chǔ)存、制備,活 性 炭,煙囪,吸 收 塔,解 析 塔,增壓風(fēng)機(jī),富硫氣體硫酸制備系統(tǒng),（一）、工藝流程圖,NH3,WG,COG,AC,N2,SRG,DUST,BUF,稀釋空氣風(fēng)機(jī),助燃空氣風(fēng)機(jī),熱氣發(fā)生器,熱氣循環(huán)風(fēng)機(jī),吸附塔,解析塔,AC*1) 篩子,活性碳卸載倉(cāng),灰塵儲(chǔ)存?zhèn)},冷卻風(fēng)機(jī),集塵風(fēng)機(jī),（二）、脫硫工藝系統(tǒng)的主要構(gòu)成,該裝置主要由煙氣系統(tǒng)(煙氣管道、增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng))、脫硫系統(tǒng)(吸附、解析、活性炭的輸送、活性炭的

3、補(bǔ)給、熱風(fēng)循環(huán)、冷風(fēng)循環(huán)及除塵系統(tǒng))、脫硝系統(tǒng)(液氨儲(chǔ)存、輸送、蒸發(fā)混合注入）、以及相應(yīng)的電氣、儀控（含監(jiān)測(cè)裝置）等系統(tǒng)組成。,1、煙氣系統(tǒng),、系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)，燒結(jié)煙氣通過(guò)機(jī)頭電除塵器凈化后，煙氣含塵濃度為98 mg/Nm3，煙氣經(jīng)過(guò)現(xiàn)有主風(fēng)機(jī)及新增設(shè)的增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入脫硫脫硝設(shè)備，經(jīng)過(guò)凈化以后，再通過(guò)燒結(jié)主煙囪排入大氣。 、為了方便系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)各設(shè)備的調(diào)節(jié)，在煙道上設(shè)置擋板閥，供凈化設(shè)備停止運(yùn)行或檢修時(shí)，切換擋板以使煙氣能夠從煙囪排放。,2、脫硫系統(tǒng)：,、吸附系統(tǒng)： 在脫硫系統(tǒng)中，吸附系統(tǒng)是整個(gè)工程中最重要的系統(tǒng)，主要設(shè)備由吸收塔、NH3添加系統(tǒng)等組成。在吸收塔內(nèi)設(shè)置了進(jìn)出口多孔板，使煙氣流速均勻

4、，提高凈化效率。吸收塔內(nèi)設(shè)置三層活性炭移動(dòng)層，便于高效的脫硫。,脫硫反應(yīng)： 在脫硫反應(yīng)中，是物理吸附和化學(xué)吸附的結(jié)合的復(fù)合反應(yīng)； a. 物理吸附 SO2SO2（SO2吸附在活性炭微細(xì)孔中） b. 化學(xué)吸附 SO2 O2SO3 SO3 n H2OH2SO4 (n1 )H2O c. 向硫酸鹽轉(zhuǎn)化（靠NH3/SO2） H2SO4 NH3NH4 HSO4 NH4 HSO4 NH3（NH4 ）2SO4,脫硝反應(yīng)： SCR反應(yīng) NONH31/2 O2N2 3/2H2O non-SCR(與脫離時(shí)生成的還原性物質(zhì)直接反應(yīng)) NO CRedN2 C-Red:為活性炭表面的還原性物質(zhì)),、解析系統(tǒng): 吸附了硫化物

5、的活性炭，經(jīng)過(guò)輸送機(jī)送至解析塔，在這里活性炭從上往下運(yùn)行，首先經(jīng)過(guò)加熱段，被加熱到超過(guò)400以上，將活性炭所吸附的物質(zhì)解析出來(lái)。富二氧化硫氣體”（“SRG”）排至后處理設(shè)施，制備硫酸。解析后的活性炭，在冷卻段中冷卻到150以下，然后經(jīng)過(guò)輸送機(jī)再次送至吸附塔，循環(huán)使用。,分解反應(yīng)： . 硫酸的分解反應(yīng) H2SO4. H2OSO3 2H2O SO30.5C（化學(xué)損耗）SO2 0.5CO2 H2SO4. H2O0.5C（化學(xué)損耗）SO2 2H2O 0.5CO2 . 酸性硫氨的分解反應(yīng) NH4HSO4SO3 NH3 H2O SO32/3 NH3SO2 H2O1/3N2 NH4HSO4SO2 2H2O1

6、/3N21/3 NH3 . 堿性化合物（還原性物質(zhì)）的生成 -C.O NH3-CNH H2O,、活性炭輸送系統(tǒng)：,活性炭再循環(huán)是通過(guò)兩條鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，確?；钚蕴吭谖剿徒馕鏊g循環(huán)使用。 No.2 AC 輸送皮帶位于吸收塔的下部，將吸附了煙氣中SO2的活性炭輸送至解析塔。 No.1 AC 輸送皮帶位于解析塔的下部，將解析后干凈的活性炭輸送至吸附塔再次重復(fù)使用。,、活性炭的補(bǔ)給系統(tǒng)：,活性碳二號(hào)運(yùn)輸機(jī),卷門(mén),活性炭在脫硫過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)破碎，顆粒度降低，為保證脫硫效率，需將小顆粒的炭粉排出，這就需要不斷的補(bǔ)充新的活性炭。 在該系統(tǒng)中，汽車(chē)將外購(gòu)活性炭通過(guò)皮帶輸送至活性炭?jī)?chǔ)罐，儲(chǔ)罐規(guī)格為3.616.

7、5m 容積為80t，相當(dāng)于7天用量。,、熱風(fēng)系統(tǒng)：,主要提供解析活性炭的熱風(fēng)。在此系統(tǒng)中，通過(guò)煤氣發(fā)生器將空氣加熱至450，在通過(guò)循環(huán)風(fēng)機(jī)送至加熱段。,在此部分，將經(jīng)過(guò)解析后的活性炭，在冷卻段中冷卻到150以下。,、除塵系統(tǒng)：,、冷風(fēng)系統(tǒng)：,為了滿足環(huán)保的需要，特在所有的產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)置除塵罩，最后匯總成一根總管，通過(guò)低壓脈沖除塵器使得外排粉塵濃度小于20mg/Nm3.,3、脫硝系統(tǒng),、氨注入系統(tǒng)圖：,氨氣供應(yīng)系統(tǒng)：氨氣供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨儲(chǔ)罐，氨氣蒸發(fā)器，壓縮機(jī)，氨氣稀釋槽，氨氣調(diào)壓裝置，氨氣與空氣混合裝置及配套管道系統(tǒng)及控制裝置。外購(gòu)的液氨通過(guò)槽車(chē)運(yùn)到用戶區(qū)，用壓縮機(jī)卸到液氨儲(chǔ)罐，經(jīng)蒸發(fā)器汽化后，通

8、過(guò)調(diào)壓裝置調(diào)到用戶壓力后送至混合單元。在混合單元設(shè)有控制閥門(mén)調(diào)節(jié)用氣量及壓力，設(shè)有火花捕集器防止爆炸與回火，加壓后被加熱到130的空氣混合后供給工藝氣系統(tǒng)和吸咐塔系統(tǒng)使用。,、氨站系統(tǒng),三、制酸工藝及原理,(一)、概述,燒結(jié)機(jī)煙氣采用活性炭吸附脫硫脫硝工藝，活性炭所吸附的氣體經(jīng)解析塔解析后排出的煙氣中SO2含量高，SO2體積比大于20%(干)。因此，可進(jìn)行煙氣制酸，回收煙氣中的SO2，生產(chǎn)濃度為98%的成品硫酸，徹底治理SO2對(duì)環(huán)境的污染，變廢為寶。 本燒結(jié)機(jī)富集煙氣制酸采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)成熟的噴淋塔+泡沫柱洗滌裝置、3+1四段轉(zhuǎn)化、一次干燥、兩次吸收的制酸工藝。,(二)、工藝流程簡(jiǎn)述 制酸車(chē)

9、間設(shè)置有煙氣凈化工序、干吸工序、轉(zhuǎn)化工序等主要工藝裝置。 1、凈化工序 富集煙氣（SRG），溫度為400-450 ，進(jìn)入噴淋塔，與自上而下的噴淋循環(huán)液進(jìn)行充分接觸，發(fā)生粒子的捕集及氣體的吸收，相應(yīng)進(jìn)行熱量的傳遞。經(jīng)過(guò)噴淋塔的絕熱蒸發(fā)，煙氣溫度降至78左右，進(jìn)入一級(jí)泡沫柱洗滌器的反向噴射筒，與由大口徑噴嘴逆向噴入的液體相撞，從而迫使液體呈輻射狀自里向外射向筒壁，這樣在氣液界面處建立起一定高度的泡沫區(qū)。根據(jù)氣液的相對(duì)動(dòng)量，泡沫柱沿筒體上下移動(dòng)，由于氣體與大面積不斷更新的液體表面接觸，在泡沫區(qū)即發(fā)生進(jìn)一步的粒子捕集及氣體的吸收。然后氣體和液體進(jìn)入氣液分離槽進(jìn)行氣液分離，經(jīng)分離后的氣體進(jìn)入氣體冷卻塔。

10、,為排出系統(tǒng)的熱量，在氣體冷卻塔循環(huán)泵后設(shè)置稀酸板式冷卻器，用循環(huán)水冷卻。經(jīng)冷卻后的循環(huán)液回到氣體冷卻塔自上往下淋灑，使氣體進(jìn)一步降溫、除塵，煙氣出口溫度降至40左右，進(jìn)入二級(jí)泡沫柱洗滌器反向噴射筒，在此設(shè)置一段逆向噴嘴，進(jìn)一步洗滌煙氣，除去其中的HCL、HF、NH3、塵等雜質(zhì)。系統(tǒng)補(bǔ)充水由此加入，經(jīng)二級(jí)泡沫柱洗滌器出來(lái)的氣體進(jìn)入一級(jí)和二級(jí)電除霧器，將其酸霧除去，使凈化出口酸霧量5mg/Nm3。,為減少由于液體的含固量增大而造成對(duì)設(shè)備、管道的磨損和管道堵塞等不利影響，設(shè)置斜板沉降槽沉降液相中的煙塵；為更好的吸收煙氣中的HCL、HF、NH3等雜質(zhì)；從噴淋塔循環(huán)泵引出部分循環(huán)液（經(jīng)過(guò)脫吸塔送至廢酸

11、儲(chǔ)槽，由槽車(chē)送至太鋼廢水處理總站。,2、干吸工序 凈化工序出來(lái)的凈化煙氣，分別干吸工序淋灑93%硫酸的干燥塔內(nèi)脫除煙氣中所含的水份，經(jīng)干燥后含水0.1g/Nm3的煙氣由SO2鼓風(fēng)機(jī)升壓后送往轉(zhuǎn)化工序。 硫酸干吸采用了常規(guī)的一級(jí)干燥、二次吸收、循環(huán)酸泵后冷卻的流程與雙接觸轉(zhuǎn)化工藝相對(duì)應(yīng)。干燥塔內(nèi)循環(huán)淋灑93%濃硫酸，在一吸塔和二吸塔內(nèi)循環(huán)淋灑98%濃硫酸吸收硫酸轉(zhuǎn)化來(lái)的SO3，吸收率不低于99.95%。,3、轉(zhuǎn)化工序 硫酸轉(zhuǎn)化采用了四段“”式雙接觸工藝，“、”換熱流程。從SO2鼓風(fēng)機(jī)來(lái)的冷SO2氣體，利用第熱交換器和第熱交換器被第三段和第一段觸媒層出來(lái)的熱氣體加熱到415進(jìn)入轉(zhuǎn)化器一段觸媒層。經(jīng)第一、二、三段觸媒層催化氧化后的SO3氣體（SO2轉(zhuǎn)化率約為94.5%），經(jīng)各自對(duì)應(yīng)的換熱器換熱（約360）經(jīng)省煤器回收熱量后送往一吸收塔吸收SO3制取硫酸。一吸收塔出來(lái)的SO2氣體，利用第熱交和第熱交被第四段、第二段觸媒出來(lái)的熱氣體加熱到425，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器四段觸媒層進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)化。經(jīng)催化轉(zhuǎn)化后，總轉(zhuǎn)化率99.75%的SO3氣體，經(jīng)第熱交換器換熱后（約162）送往二吸收塔吸收SO3制取硫酸。吸收后煙氣經(jīng)纖維除霧器除霧后通過(guò)煙道送尾氣鋼煙囪排空,煙囪高度為60米,四、主要設(shè)備,1、脫硫設(shè)備,2、制酸設(shè)備,3、制氨設(shè)備,五、原輔材料動(dòng)力介質(zhì)消耗,六、脫硫脫硝工程主要指標(biāo),綜述： 采用活性炭吸附工