一种烟气除尘脱硫脱硝协同处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种属于钢铁企业烧结球团、焦炉烟气综合治理领域，确切地说是一 种烟气除尘脱硫脱硝协同处理工艺。
[000引【背景技术】： 我国已投运或在建的烧结烟气治理项目中，只脱硫不脱硝的占98%W上，脱硫脱硝一 体化的寥寥无几，单纯就脱硝而言，目前相对较成熟的烟气脱硝技术主要有选择性催化还 原技术（SelectiveCatalyticReduction,简称SCR)和选择性非催化还原技术（Selective Non-化talyticRe化ction，简称SNCR)。此外，还有一些湿法脱除氮氧化物的技术。
[0003] 选择性非催化还原技术（SNCR):选择性非催化还原技术是用畑3、氨水、尿素等还 原剂喷入燃烧室内与NOx(氮氧化物）进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高溫区加 入还原剂。还原剂喷入燃烧室溫度为85〇°c~Iiocrc的区域，该还原剂(尿素）迅速热分解 成NHs并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2,该方法是W燃烧室为反应器。SNCR烟气 脱硝技术的脱硝效率一般为30%~40%。该技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本 的一些燃油、燃气电厂开始的，欧盟国家一些燃煤电厂从80年代末也开始SNCR技术的工 业应用。美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业应用是在90年代初开始的，目前世界上燃煤 电厂SNCR工艺的总装机容量在5GWW上。由于SNCR工艺需要的反应溫度太高（850°C~ 1100°C)，因此该技术不适用于钢厂烧结烟气脱硝。
[0004] 选择性催化还原技术（SCR) :SCR工艺是将氨喷入烧结烟气中，在催化剂的作用下 发生反应。喷氨量与NOy入口浓度及NOx的脱除效率有关。设计的技术参数一定要令喷氨 量满足脱除NOy的需要，同时不会产生大量的氨气泄漏。SCR技术需要的反应溫度窗口为 320°C~450°C。考虑到钢厂烧结烟气的实际状况(溫度低、烟气量波动大、含湿量高、粉尘成 分复杂）与燃煤锅炉烟气不同，只有在燃煤电厂中使用已经成熟，该技术使用在钢厂烧结烟 气的脱硝中需要消耗大量能源，不适用与当前面临困境的钢铁企业，也违背节能环保的设 计初衷。
[0005] 活性焦脱硫脱硝一体化是在吸附塔内同时脱硫脱硝的烧结烟气治理工艺，在吸附 塔内通过活性焦的被表面吸附，并在低溫下发生脱硫脱硝反应，经吸附饱和的活性焦进入 解析塔，经加热将活性焦上的污染物解析，回收富二氧化硫气体并制硫酸。本工艺既脱硫又 脱硝，经使用后的活性焦作为原料使用，不产生污水、副产物，是国内烧结机烟气治理较为 完善的方法，但由于其吸附一解析一制酸等工艺复杂，并需要消耗热源达到解析，造成本工 艺方法投资、运行成本居高不下，直接限制了推广速度。
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【发明内容】
： 本发明的目的是，提供一种烟气除尘脱硫脱硝协同处理工艺，就是针对现有钢铁企业 烟气治理只脱硫不脱硝的不足、针对现有SCR法等脱硝大量消耗能源的不足、针对脱硫脱 硝一体化脱硝效率低的难题，而提供一种烟气除尘脱硫脱硝协同处理工艺，该工艺方法既 能完善现有脱硫装置使其实现二氧化硫、氮氧化物的总量减排，又可实现高效脱硝条件下 的低成本运行，有较高的经济、环境和社会效益。活性焦脱硫脱硝一体化工艺是在同一装置 内完成脱硫脱硝，由于S化的优先反应，降低了活性焦的脱硝效率，本发明克服了活性焦吸 附法脱硫脱硝一体化的吸附塔因含有大量二氧化硫而降低脱硝效率的缺点。另外，低粉尘 烟气有利于保持活性焦的活性，两方面因素造成脱硝效率提高到85%W上。
[0007] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：一种烟气除尘脱硫脱硝协同处理工 艺，其步聚如下：①脱硫：氮氧化物含量300mg/Nm3,二氧化硫含量1500mg/Nm3的烟气引入脱 硫塔；经脱硫塔半干法脱硫后排出的烟气参数为：溫度80°C，含尘浓度20mg/Nm3,氮氧化物 含量300mg/Nm3,二氧化硫含量《200mg/Nm3;②除尘：经步骤①脱硫后的烟气引入除尘装置 内进行除尘处理；③均匀布气和喷氨：用导流管对步骤②除尘后的烟气加W引导，使其分 布均匀、流动稳定，并且，在布气过程中向烟气内喷氨气，使氨气与烟气充分混合；④脱硝： 导流管将步骤③分布均匀、流速平稳且混有氨气的烟气向上通入安装于除尘装置上方的脱 硝装置中，烟气中的绝大部分氮氧化物与脱硝装置内活性焦催化作用下与氨气，氨气将氮 氧化物转化为氮气和水，即进行脱硝处理。
[0008] 所述导流管是稳压导流管，其包括外壳，外壳为由下而上的渐扩管，外壳内上部安 装支架，支架中部设有第一轴套，第一轴套内安装转轴，转轴上安装叶轮和喷氨管，喷氨管 位于叶轮下方，喷氨管上设有开口朝下的第二喷嘴，转轴内开设气道，气道与喷氨管相通， 转轴下部开设侧孔，侧孔与气道相通，转轴下部安装第二轴套，外壳侧壁上安装进氨管，第 二轴套内壁上开设环形槽，进氨管的一端与环形槽相通，进氨管的另一穿出外壳外，环形槽 与侧孔联通，确保在转轴转动过程中，侧孔始终与环形槽联通；第二轴套通过连杆与外壳连 接，外壳下部分别安装环形喷氨管，环形喷氨管与外壳内壁连接，环形喷氨管内壁均匀开设 数个，环形喷氨管通过支管与进氨管联通，外壳底部内安装一块第一导向板和两块第二导 向板，第一导向板位于两第二导向板中间，两第二导向板构成由下而上的渐扩通道，环形喷 氨管位于喷氨管与第一导向板之间，第一导向板和两块第二导向板间分别构成布气通道， 为烟气进行导向使其均匀分布；步骤②除尘后的烟气进入导流管，烟气先经第一导向板、第 二导向板布气均匀后继续上升，经过环形喷氨管时，环形喷氨管通过第一喷嘴由外而内向 烟气喷氨气，烟气继续上升经喷氨管时，喷氨管通过第二喷嘴向下对烟气喷氨气，使烟气与 氨气混合，继续上升的烟气始终驱动转轴带动叶轮和喷氨管旋转，叶轮旋转能对烟气和氨 气进行揽拌使两者进一步混合均匀。所述叶轮与喷氨管间的最短距离为1.5m至3m。所述 是布袋除尘器。所述包括箱体，箱体内竖向安装数个陶瓷除尘单元，每个陶瓷除尘单元由旋 风子、导向器和出气管连接构成；导向器由竖管、螺旋叶片总成和圆柱筒连接构成；圆柱筒 的上部均匀设有=个V型开口；圆柱筒内安装螺旋叶片总成，螺旋叶片总成有=个叶片；螺 旋叶片总成的外径与圆柱筒的内径紧密配合；螺旋叶片总成中部安装竖管，竖管的外径与 螺旋叶片总成的内径紧密配合；V型开口、圆柱筒的内壁、竖管的外壁及螺旋叶片总成连接 在一起，而构成螺旋形导气孔；圆柱筒的下端与旋风子的上端连接；圆柱筒下端面座装在 旋风子上端面，其两端面之间的间隙紧密配合，并两端面间设有高溫陶瓷粘结剂层，两端面 周圈的间隙设有密封层密封；竖管的上端与出气管的下端连接；箱体内数个陶瓷除尘单元 的旋风子之间填充珍珠岩，珍珠岩上层面用40mm的抓±水泥密封，作为下密封层，起到密 封作用；下密封层与上密封层之间构成进气分配室，进入的烟气分配到每个陶瓷除尘单元， 灰尘落于箱体底部的灰斗排出，洁净气体由出气管排入导气室；高溫烟气经箱体侧部的进 气口进入进气分配室，进气分配室将烟气分给所有陶瓷除尘单元；烟气经由每个陶瓷除尘 单元的螺旋形导气孔进入旋风子内，在螺旋叶片总成旋转向下，使粉尘沿旋风子内壁下落， 除尘后的烟气向上经出气管进入出气室排入导流管。所述密封层20是由抓±水泥混合料 制成，其厚度是40mm。所述的螺旋叶片总成与导向器的轴线的夹角为30°。所述脱硝装置 是吸附塔。所述吸收的S02转化成了硫酸巧，用于制蒸压砖；脱除的NOx转化成N2随烟气 排放。
[0009] 本发明的有益效果在于： 1、节省占地：目前国内大部分烧结机已经建成脱硫设施。本发明是在保留现有设施 的条件下增加脱硝及深度脱硫设施。本发明是在不增加占地的条件下，增加吸附脱硝等装 置，比传统的单独脱硫+单独脱硝节约占地40% ;比活性焦吸附法脱硫脱硝一体化节约占地 30%。如果现有设施为半干法脱硫，可W保留现有脱硫设施，直接在除尘器后增加脱硝吸附 塔，节约投资60%。占地小，投资省。
[0010] 2、脱硝效率高：经申请人多年研究偶然发现，活性焦脱硫脱硝一体化工艺脱硝效 率低的根本原因在于：在活性焦同时脱硫脱硝工艺过程中，S〇2的脱除反应优先于NOx的脱 除反应。在含有高浓度S〇2的烟气中，活性焦主要进行的是SO2脱除反应，NOx脱除为辅。由 于本发明工艺中烟气经半干法脱硫后，烟气中的二氧化硫急剧减少，因此，大大减少了因二 氧化硫置换解析物理吸附氮氧化物的反应。在S〇2浓度较低的烟气中，NOx脱除反应占主导 地位，S〇2脱除为辅。在脱硫后的净烟气中喷氨脱硝，仅有极少的SO2与氨反应，保证了活性 焦表面不会因（NH4)2S04的生成造成活性焦孔隙堵塞或活性焦相互之间的粘连，同时降低了 NHs的用量，从而，实现在一台塔内实现脱硝协同脱硫。脱硝效率急剧增加到85%W上，比活 性