一种烧结炉烟气除尘脱硫系统的制作方法

文档序号:11240860阅读:876来源:国知局
一种烧结炉烟气除尘脱硫系统的制造方法与工艺

本发明涉及烟气脱硫环境保护技术领域,特别涉及一种烧结炉烟气除尘脱硫系统。



背景技术:

原料烧结的目的是把粉状物料的聚集体转变为晶粒的聚结体,可实现富矿粉和精矿粉的最大化利用,改善原料的燃烧性能和冶金性能,同时还可以去除原料中的有害物质,添加不同的添加剂可控制原料烧结后硫、磷等的含量。烧结工序是整个钢铁生产流程中至关重要的生产工序,将含铁料、燃料和溶剂等混合后使其在高温燃烧状态下发生复杂的物理化学过程,混合料软化熔化成液体后,因温度急剧降低会冷却凝结成块状,即可形成烧结矿,在此反应过程原料中硫化物会以硫的气态氧化物(如so2、so3)形式存在,同时还会产生氮氧化物、氢氟酸、碳氧化物、二噁英(pcdd)及呋喃(pcdf)等多种有害物质,当烧结烟气经除尘器除尘后由高空烟囱直接排放会造成环境污染。由于烧结原料和配比的不同,致使烟气成分较复杂,钢铁行业烧结烟气中一般含有0.1~0.5%(质量分数)的so2,浓度变化较大,烟气总量大且流量不稳定,烟气温度较高,水分及氧含量等参数随工况变化而波动较大,烟尘中含有较多粗颗粒且存在有毒有害污染成分,烧结烟气的独特性限制了传统成熟的烟气脱硫技术很难直接应用于钢铁行业,且运行稳定却成熟应用到电力行业的烟气脱硫技术很难照搬硬因此,需要开发研究出一种新型、高效、环保的烧结烟气脱硫技术以满足钢铁行业对于脱硫技术的需求。



技术实现要素:

本发明提供了一种烧结炉烟气除尘脱硫系统,解决现有的干法脱硫成本高、效率低的问题。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是这样实现的:

一种烧结炉烟气除尘除硫系统,包括依次连接的烧结炉、除尘脱硫过滤器、换热水箱、引风机和烟囱,所述除尘脱硫过滤器内设置有多个过滤床,所述过滤床按烟气通过方向从上往下依次设置有吸附剂层、粗颗粒层、细颗粒层和催化剂层,所述吸附层的吸附剂采用下述制备方法制成:取重量比为20:15~25:10~15:0.5~1.5:1~3的粉煤灰、氧化钙、硫酸钙、氢氧化钠和三氧化二铁加入水中,水浴加热至80~90℃,进行水合反应,水合时间10~14小时,然后抽滤,固体放入180℃干燥箱中加热干燥2小时,研磨后即得。

其中,优选地,所述粗颗粒层为粒径为2~5mm的膨胀珍珠岩。

其中,优选地,所述细颗粒层为粒径为0.5~1mm的细砂。

其中,优选地,所述过滤床的数量为8个,从上往下次设置在所述除尘脱硫过滤器内。

其中,优选地,所述过滤床下部设置有排风支管,所述排风支管与排风总管连接,所述排风总管与所述换热水箱连接。

其中,优选地,还包括过滤床反吹系统。

其中,优选地,所述过滤床反吹系统包括反吹管,所述反吹管一端与所述烟囱连接,所述反吹管的另一端与所述排风支管连接。

其中,优选地,所述反吹管上设置有反吹风机,所述反吹管与所述排风支管的连接处设置有电动切换阀。

本发明有益效果:

本发明中双层滤料床容尘量大、耐高温,为粉体熟石灰脱硫提供了很好气固接触与反应条件,烧结炉的烟气通过本发明系统后,粉尘脱除率达98.8%,烟气中硫氧化物、氮氧化物的脱除率分别高达90%和60%,且无二次污染物排放,对烟气适应能力强。

本发明的烟气除尘除硫系统提高了干法脱硫工艺的脱硫效率,缩短了脱硫反应时间,脱硫效率提高20%-25%以上,并且降低了石灰石的消耗,减少了残渣量,降低了操作费用。

本发明烟气除尘除硫系统高效、环保,满足了钢铁行业对于脱硫技术的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中烧结炉烟气除尘脱硫系统工艺流程图;

图2为本发明中过滤床的结构示意图。

图中,1.烧结炉,2.除尘脱硫过滤器,3.换热水箱,4.引风机,5.烟囱,6.过滤床,6-1.吸附剂层,6-2.粗颗粒层,6-3.细颗粒层,6-4.催化剂层,7.排风支管,8.排风总管,9.反吹管,10.反吹风机,11.电动切换阀

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示,本实施例提供一种烧结炉烟气除尘除硫系统,包括依次连接的烧结炉1、除尘脱硫过滤器2、换热水箱3、引风机4和烟囱5,所述除尘脱硫过滤器2内设置有多个过滤床6,所述过滤床6按烟气通过方向从上往下依次设置有吸附剂层6-1、粗颗粒层6-2、细颗粒层6-3和催化剂层6-4,所述吸附层的吸附剂采用下述制备方法制成:取重量比为20:20:12:1:2的粉煤灰、氧化钙、硫酸钙、氢氧化钠和三氧化二铁加入水中,水浴加热至80~90℃,进行水合反应,水合时间10~14小时,然后抽滤,固体放入180℃干燥箱中加热干燥2小时,研磨后即得。

铝合金烧结炉产生的高温烟气分别通过上部的烟罩收集。为了使两台烧结炉能相互独立作业,烟罩后分别设置了管道通往除尘器。在引风机4的作用下,烟气进入双滤层颗粒床除尘过滤器。除尘器内设置有多层固定过滤床6,每层过滤床6连接一个排风支管7。含尘气体进入除尘器后,经过双层滤料颗粒床的过滤,然后由排风支管7排出。干净的气体通过每层的排风支管7汇集到总管道,然后进入换热水箱3进行余热利用。除尘降温后的气体通过引风机4由烟囱5排放。

粉煤灰中的矿物来源于煤中的无机物,其组成一般来说,硅酸盐矿物为其主要部分,还有氧化硅、黄铁矿、磁铁矿、碳酸盐、硫酸盐等。粉煤灰与ca(ho)2在水热条件下发生水合反应,在粉煤灰颗粒表面生成水化物。水化物为不完全结晶物,呈纤维状,干燥失水后形成的钙基脱硫剂具有较大的比表面积和较高的持水性,对so2反应吸收性能好于单一的ca(ho)2。

添加三氧化二铁后,在脱硫剂表面和内表面形成一个个“活性中心”(即能将反应分子活化的中心),它可以提高脱硫反应的速率。同时由于这些金属氧化物在脱硫剂中存在,使得脱硫剂表面的固硫反应已不再是通常所认为的那样围绕ca(oh)2进行,而是围绕金属氧化物颗粒进行,因为它们能吸附和释放氧气,使生成物不会形成一个致密的外壳,堵塞表面孔隙,而是改变表面孔隙结构,将深层的孔隙暴露出来,这样反应气体就能源源不断地向脱硫剂的内部扩散。提高脱硫剂的脱硫效率。加fe2o3水合的钙基脱硫剂在700~800℃时脱硫效率同样达到80%以上。在800℃温度下,改性钙基脱硫剂比普通钙基脱硫剂钙的利用率提高约为2倍。

其中,所述粗颗粒层6-2为粒径为2~5mm的膨胀珍珠岩。所述细颗粒层6-32为粒径为0.5~1mm的细砂。过滤时,含尘气自上而下穿过滤层,先经过粗颗粒的上层滤料层,截留气体中的绝大部分粉尘,再经过细粒径的下层滤料层,截获漏过上滤层的微细粉尘。这种粗细滤料层的梯级过滤,可获得单层滤料层无法同时达到的高过滤效率和高容尘量。

其中,所述过滤床6的数量为8个,从上往下次设置在所述除尘脱硫过滤器2内,含尘气通过除尘脱硫过滤器2后可通过多层过滤床6进行过滤,进一步的提高了除尘脱硫过滤器2整体的除尘脱硫效果。

其中,所述过滤床6下部设置有排风支管7,所述排风支管7与排风总管8连接,所述排风总管8与所述换热水箱3连接。

其中,还包括过滤床6反吹系统。所述过滤床6反吹系统包括反吹管9,所述反吹管9一端与所述烟囱5连接,所述反吹管9的另一端与所述排风支管7连接。所述反吹管9上设置有反吹风机10,所述反吹管9与所述排风支管7的连接处设置有电动切换阀11。随着过滤层灰尘越积越多,工作阻力增大至设定值范围(1200~1600pa),plc启动反吹清灰系统。清灰采用顺流式分层反吹强制清灰,在plc控制下,先由电动推杆控制切换阀逐步关闭每一层排风支管7,使该层处于离线状态,同时打开该层反吹风通道,把烟囱5部分清洁气体由反吹风机10引入进行反吹,待反吹清理结束后关闭反吹风阀、开启切换阀,按此程序逐层清理。吹落的灰尘沉积在除尘器的下部,由排灰机构定时排出。

烧结炉1的烟气通过本实施例的烧结炉烟气除尘除硫系统后,粉尘脱除率达98.8%,烟气中硫氧化物、氮氧化物的脱除率分别高达90%和60%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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