一种基于石灰石石膏法的烧结烟气脱硫脱硝方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业烟气处理领域，尤其涉及一种基于石灰石石膏法的烧结烟气脱硫 脱硝方法。
【背景技术】
[0002] 根据国家"十二五"规划中提出的关于对氮氧化物（NOx)必须进行全面控制的规 定，环保部将突出重点领域，大力推进二氧化硫和氮氧化物工程的减排治理。因此，钢铁、工 业锅炉是氮氧化物的重要排放源，钢铁企业中的烧结烟气的氮氧化物控制排放则是重点控 制源。
[0003] 目前，国家已经出台的烧结烟气氮氧化物的排放标准为不大于300mg/m3。根据烧 结烟气产生的特点，其中氮氧化物的浓度较低。如果采用传统的选择性催化还原脱硝工艺 (SCR)，或选择性非催化还原脱硝工艺（SNCR)。要对脱硫后的烧结烟气采用单独的SCR或 SNCR装置进行脱硝，就需要对烧结烟气进行再热处理。SNCR工艺的工作温度区间远远高于 烧结烟气温度，采用再热处理是不现实的。而SCR工艺成本较高，难以被我国钢铁企业所接 受。因此，研发更加经济实用的脱硫脱硝工艺已经势在必行。
[0004] 石灰石-石膏法烟气脱硫工艺包括SO2吸收系统、石灰消化系统、控制系统、石膏 脱水贮存系统、废水处理及排放五大系统，是目前世界上治理工业烟气脱硫工艺中应用最 广泛的一种脱硫工艺技术，广泛应用于电厂烟气脱硫方面。该方法通过20世纪70年代以 来的不断发展，在工艺水平和设备技术方面有巨大进步。目前，其工艺技术完善，运行稳定， 脱硫效率高，且运行成本较低。
[0005] 专利公布号CN102327737A提供的一种"用于湿式石灰石石膏法烟气脱硫工艺的 增效剂及其应用"，该发明的增效剂是四硼酸钠或其水合物。将四硼酸钠或其水合物溶于水 中制成增效剂悬浊液，将增效剂悬浊液加入至脱硫吸收塔持液槽中，可在不改变现有脱硫 系统的如提下显者提1?脱硫效率。
[0006] 专利公布号CN102847428A公开的"一种石灰石-石膏湿法脱硫添加剂"，能够防止 脱硫吸收塔结垢、浆液溢流、避免除雾器堵塞、提高脱硫效率的添加剂。其具体方案是：有机 酸类物质30-70,金属氧化物10-30,盐类物质5-20,氧化催化剂15-35,消泡剂5-15。该湿 法脱硫添加剂在消泡、减少结垢及堵塞、防止浆液外流、提高脱硫效率等方面效果显著。
[0007] 专利公布号CN102407066A提供了一种"烧结烟气湿法脱硝法"，是在吸收塔的浆 池加入脱硫剂石灰石浆液时，增加脱硝所需的石灰石浆液量，在浆池中鼓入亚硫酸钙氧化 为硫酸钙的氧化空气量时，增加 NO氧化为NO2所需的氧化空气量，从而实现有效脱硝和低 运行成本的湿法脱硝工艺。该方法脱硝需要鼓入大量空气，反应时间较长，效果较差。
[0008] 综上所述，现有的石灰石石膏法均不能较好的满足烧结烟气同时脱硫脱硝的要 求，而采用单独的SCR或SNCR装置进行脱硝，则存在建设成本太高，企业难以承受的问题。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的旨在克服现有技术的缺陷，提供一种运行成本低廉，可同时实现脱 硫脱硝双重功效的基于石灰石石膏法的烧结烟气脱硫脱硝方法。
[0010] 为此，本发明所采取的解决方案是：
[0011] 一种基于石灰石石膏法的烧结烟气脱硫脱硝方法，其特征在于：
[0012] 1、增设氧化剂系统：在吸收塔系统前面增设一套氧化剂系统，氧化剂系统包括氧 化剂罐、鼓风机、喷管及喷头，喷管通过鼓风机连接氧化剂罐，喷管另一端通过喷头连接吸 收塔系统。
[0013] 2、配制氧化剂：氧化剂系统将组分NaClO2与漂白粉混合，配制成氧化剂溶液， NaClO2与漂白粉的质量比为（1~3) :1，溶液浓度为0. 005-0. 01mol/l。
[0014] 3、氧化剂喷吹：烧结烟气经增压风机进入吸收塔系统，同时将石灰消化系统配置 成的Ca(OH) 2悬浊液与氧化剂系统配制好的氧化剂溶液一起喷入吸收塔系统中。
[0015] (4)、反应处理：烧结烟气与喷入的氧化剂溶液进行反应，将烟气中的NO氧化为 NO2，并被石灰浆液吸收；净化后的烧结烟气通过烟囱排出，吸收烟气后的氧化剂溶液进入 石膏脱水贮存系统，脱水后成为石膏副产品，废水进行处理排放。
[0016] 本发明的有益效果为：
[0017] 本发明是对石灰石石膏法工艺的进一步改进，使石灰石石膏法同时具有脱硝的作 用，既可避免增加企业新建脱硝项目的成本，又能对烧结烟气同时实现脱硫脱硝双重功效， 使出口烟气中氮氧化物浓度小于300mg/m 3,达到"十二五"规划对企业烟气排放标准的要 求。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明烧结烟气脱硫脱硝工艺结构框图。
【具体实施方式】
[0019] 如图1所示，本发明是在石灰石-石膏法脱硫工艺基础上，即在原有增压风机、石 灰消化系统、控制系统、吸收塔系统、石膏脱水贮存系统、废水处理及排放系统及烟囱的基 础上增加氧化剂系统。氧化剂系统包括氧化剂罐、鼓风机、喷管及喷头，喷管一端连接喷头， 另一端通过鼓风机连接氧化剂罐，喷头则与吸收塔系统相连。氧化剂系统增设在吸收塔系 统之前。烧结烟气脱硫脱硝的具体方法为：
[0020] 本发明中氧化剂组分采用NaClO2与漂白粉，NaClO2与漂白粉的质量比为（1~3): 1，配成浓度为0. 005-0.0 lmol/L的氧化剂溶液。实施例1采用NaClO2与漂白粉的质量比 为1 :1，配成浓度为0. 008mol/L的氧化剂溶液。实施例12采用NaClO2与漂白粉的质量比 为3 :1，配成浓度为0. 005mol/L的氧化剂溶液。实施例3采用NaClO2与漂白粉的质量比为 2. 2 :1，配成浓度为0.0 lmol/L的氧化剂溶液。实施例4采用NaClO2与漂白粉的质量比为 1. 6 :1，配成浓度为0· 008mol/L的氧化剂溶液。
[0021] 脱硫剂为CaO,配成15-25%的浆液。控制系统中的监测pH值监控系统控制石灰浆 液的pH值在5-7之间。
[0022] 氮氧化物与氧化剂可能发生反应如下：
[0023] 2N0+C1CV - 2N02+Cr
[0024] 4N02+C102>40H - 4N02>Cr+2H20
[0025] 4N0+3C102>40!T - 4N02>3Cr+2H20
[0026] 石灰石石膏法采用的脱硫剂为生石灰，经过石灰消化系统配制成Ca(OH)2的悬浊 液与氧化剂系统配制好的氧化剂溶液一起喷入吸收塔系统中，控制系统主要是监测烟气流 量，烟气浓度，烟气温度等数据，同时监测吸收塔内石灰浆液的PH值。
[0027] 烧结烟气与喷入的氧化剂溶液进行反应，将烟气中的NO氧化为NO2，并被石灰浆液 吸收；净化后的烧结烟气通过烟囱排出，吸收烟气后的氧化剂溶液进入石膏脱水贮存系统， 经石膏脱水贮存系统脱水后制成石膏副产品，废水处理及排放系统对脱硫废水进行净化处 理和排放，完成整个烧结烟气脱硫脱硝过程。
[0028] 实施例1-4实施效果如表1所示。
[0029] 表1实施例1-4实施效果
【主权项】
1. 一种基于石灰石石膏法的烧结烟气脱硫脱硝方法，其特征在于： (1) 、增设氧化剂系统：在吸收塔系统前面增设一套氧化剂系统，氧化剂系统包括氧化 剂罐、鼓风机、喷管及喷头，喷管通过鼓风机连接氧化剂罐，喷管另一端通过喷头连接吸收 塔系统； (2) 、配制氧化剂：氧化剂系统将组分NaClO2与漂白粉混合，配制成氧化剂溶液，NaClO2 与漂白粉的质量比为（1~3):1，溶液浓度为0.005-0.01111〇1/1; (3) 、氧化剂喷吹：烧结烟气经增压风机进入吸收塔系统，同时将石灰消化系统配置成 的Ca(OH)2悬浊液与氧化剂系统配制好的氧化剂溶液一起喷入吸收塔系统中； (4) 、反应处理：烧结烟气与喷入的氧化剂溶液进行反应，将烟气中的NO氧化为NO2,并 被石灰浆液吸收；净化后的烧结烟气通过烟囱排出，吸收烟气后的氧化剂溶液进入石膏脱 水贮存系统，脱水后成为石膏副产品，废水进行处理排放。
【专利摘要】本发明提供一种基于石灰石石膏法的烧结烟气脱硫脱硝方法，在吸收塔系统前面增设一套由氧化剂罐、鼓风机、喷管及喷头组成的氧化剂系统，氧化剂系统NaClO2与漂白粉按（1～3）：1的质量比配制成浓度为0.005-0.01mol/l的氧化剂溶液，将石灰消化系统配置成的Ca(OH)2悬浊液与氧化剂系统配制好的氧化剂溶液一起喷入吸收塔系统，氧化剂溶液将烧结烟气中的NO氧化为NO2，并被石灰浆液吸收，净化烟气由烟囱排出，吸收烟气后的氧化剂溶液通过石膏脱水贮存系统脱水后成为石膏副产品。本发明既可避免增加企业新建脱硝项目的成本，又能对烧结烟气同时实现脱硫脱硝双重功效，使出口烟气中氮氧化物浓度小于300mg/m3，达到排放标准的要求。
【IPC分类】B01D53/56, B01D53/80, B01D53/78
【公开号】CN104971602
【申请号】CN201410143169
【发明人】王永, 胡绍伟, 袁玲, 王飞, 耿继双, 陈鹏, 徐伟, 刘芳
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月10日