一种协同脱除粉尘及二噁英的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种协同脱除粉尘及二恶英的设备，属于烟气净化【技术领域】。该设备包括3条通道、2个除尘器、2个引风机及2个烟囱；其中通道Ⅰ与电炉狗窝密闭罩上的电极孔连接，用于处理四孔排烟烟气；通道Ⅱ与电炉狗窝密闭罩的通孔连接，用于处理狗窝烟气；通道Ⅲ与电炉狗窝密闭罩的屋顶罩连接，用于处理屋顶罩烟气；通道Ⅰ末端与通道Ⅱ连通，再依次连接除尘器Ⅰ、引风机Ⅰ和烟囱Ⅰ；所述通道Ⅲ再连接除尘器Ⅱ、引风机Ⅱ、烟囱Ⅱ。通过本实用新型对电炉烟气中的二噁英、颗粒物协同净化后，保证了二噁英浓度和颗粒物含尘浓度达到国家环保标准；且结构简单，运行稳定可靠，投资较小，运行维护成本低。
【专利说明】一种协同脱除粉尘及二噁英的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及烟气净化【技术领域】，尤其涉及一种协同脱除粉尘及二噁英的设备。
【背景技术】
[0002]二噁英是全世界最毒的物质，其毒性为氰化钾的1000倍。调查显示，我国每年各类二噁英排放量约为10.2kg-TEQ，其中钢铁冶炼排放量为4.59kg-TEQ，占总量的45%，钢铁行业以电炉工序排放接近50%。
[0003]我国已经颁布了《钢铁电炉、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)，对二噁英及颗粒物排放均有明确的要求，但目前尚未有成熟可靠的二噁英净化技术在电炉机进行工业应用，电炉二噁英排放达标排放任重而道远。
[0004]当前的电炉颗粒物净化以过滤式除尘工艺为主，能够高效脱除烟气中的含尘颗粒，但尚未有措施高效同时治理烟气中颗粒物及二噁英。
[0005]说明电炉冶炼除尘烟气的特点:冶炼过程中的除尘烟气有三种，四孔排烟、狗窝除尘烟气，及屋顶罩除尘烟气。其中，四孔排烟烟气包括废钢预热及电极第四孔的烟气；狗窝除尘烟气为冶炼过程中密闭罩内的烟气；非冶炼期的除尘属于屋顶罩除尘。
[0006]研宄发现，电炉冶炼过程中二噁英的生成机制:在熔化初期/废钢预热，油脂、油漆涂料等有机物受热反应生成“前驱物”，然后通过有机化合反应生成；高温段二噁英彻底分解，但是在降温过程中，会再次从头合成。
[0007]结合电炉冶炼烟气生成机制与二噁英生成机理发现:狗窝、四孔排烟烟气中含有二噁英，屋顶罩烟气中不含有二噁英。并且，学者们发现，控制四孔排烟烟气降温过程，能够降低四孔排烟中二噁英含量。
[0008]目前电炉二噁英的脱除技术主要为急冷，例《降低电炉炼钢二恶英排放的装置及其方法》，将高温烟气在1?3s内急速降温，控制二噁英的从头合成。急冷方法的缺陷在于:设备造价高，且喷水后增加了烟气量，同时烟气含水量高，在布袋除尘器表面易结露。并且，急冷方法只能脱除四孔排烟烟气中二噁英，不适用于狗窝除尘烟气。
[0009]因此，有必要研宄新的工艺，同时脱除四孔排烟烟气、狗窝除尘烟气中的二噁英，及四孔排烟烟气、狗窝、屋顶罩烟气中的粉尘颗粒。
【发明内容】
[0010]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种协同脱除粉尘及二噁英的设备，其结构简单，运行安全稳定，除尘效率高、无二次污染等优点。
[0011]一种协同脱除粉尘及二噁英的设备，包括3条通道、2个除尘器、2个引风机及2个烟囱；其中通道I与电炉狗窝密闭罩上的电极孔连接，用于处理四孔排烟烟气；通道II与电炉狗窝密闭罩的通孔连接，用于处理狗窝烟气；通道III与电炉狗窝密闭罩的屋顶罩连接，用于处理屋顶罩烟气；
[0012]所述通道I上依次设置有水冷烟道、燃烧沉降室、余热锅炉/机力风冷器；通道I末端与通道II连通，再依次连接除尘器1、引风机I和烟囱I ;所述通道III再连接除尘器I1、引风机I1、烟囱II。
[0013]进一步的，所述除尘器I为催化过滤式除尘器，除尘器II为过滤式除尘器，且2个除尘器由各自的自动控制系统单独进行控制。
[0014]进一步的，所述催化过滤式除尘器包括滤袋，所述滤袋包括表面的过滤薄膜及内部的纤维材料。
[0015]进一步的，所述过滤薄膜上有微孔，且微孔的平均粒径为0.8?1.2 μ m。
[0016]进一步的，所述纤维材料由聚四氟乙烯或玻璃纤维制成，且纤维材料中混合催化剂粉末。
[0017]进一步的，所述催化剂粉末含V、T1、W、Mo 一种或几种元素，按一定比例混合后粘附在纤维材料表面，或堵塞在纤维材料孔缝中，或以盐溶液形式负载到纤维材料中。
[0018]本实用新型的有益效果在于:
[0019]1)通过本实用新型对电炉烟气中的二噁英、颗粒物协同净化后，保证了净化后排放的烟气二噁英浓度0?0.5ng-TEQ/Nm3，颗粒物含尘浓度< 20mg/Nm3，达到国家环保标准；
[0020]2)对电炉冶炼产生的二噁英彻底催化分解，无二次污染；
[0021]3)对现有项目，无需改进现有除尘工艺，只需直接更换滤袋，简单快捷，一次性投资降低；
[0022]4)按照二噁英的含量不同，将屋顶罩烟气和狗窝除尘烟气、四孔排烟烟气分开处理，针对性地处理四孔排烟烟气、狗窝除尘烟气中的二噁英，降低了一次性投资及维护成本；
[0023]5)初步净化后的不含尘气体在催化剂处反应，催化剂不易中毒，且提高了反应活性；
[0024]6)本实用新型结构简单，运行稳定可靠，投资较小，运行维护成本低。
[0025]本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研宄对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:
[0027]图1为本实用新型一种协同脱除粉尘及二噁英的设备结构示意图；
[0028]图2为本实用新型催化过滤式除尘器的作用示意图；
[0029]图中:1-电炉狗窝密闭罩；1.1-电炉炉体；1.2-电极；1.3-屋顶罩；2-通道I ;3-通道II ;4_通道III ;5_水冷烟道；6_燃烧沉降室；7_极力风冷器/余热锅炉；8_除尘器I ;9-引风机I ;10_烟囱I ;11_除尘器II ;12_引风机II ;13_烟囱II ;14.1 二噁英；14.2-粉尘颗粒；15_气体流向；16_洁净气体；17.1-过滤薄膜；17.2-纤维材料。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0031]实施例1
[0032]图1为本实用新型一种协同脱除粉尘及二噁英的设备结构示意图，如图所示，一座50t电炉包含电炉狗窝密闭罩1和电炉炉体1.1，电炉炉体1.1上带有四根电极1.2，通过电极1.2放电冶炼废钢，四孔排烟烟气从第四根电极的电极孔孔排出，此时温度约为1200?1400°C，原始颗粒物含量为10g/Nm3，平均粒径为13?35 μ m，二噁英浓度为2?10ng-TEQ/m3，烟气流速约 1.5m/s。
[0033]冶炼过程中，同时会产生狗窝烟气，初始温度约为80°C，其中的二噁英浓度为2?10ng-TEQ/m3;非冶炼期，电炉狗窝密闭罩1内会产生屋顶罩烟气4，温度约为30°C?40°C，该烟气中不含二噁英。
[0034]本设备包括3条通道、2个除尘器、2个引风机及2个烟囱；其中通道I 2与电炉狗窝密闭罩上的电极孔连接，用于处理四孔排烟烟气；通道II 3与电炉狗窝密闭罩1.1连接，用于处理狗窝烟气；通道III 4与电炉狗窝密闭罩的屋顶罩1.3连接，用于处理屋顶罩烟气；
[0035]所述通道I上依次设置有水冷烟道5、燃烧沉降室6、余热锅炉/机力风冷器7 ;通道I 2末端与通道II 3连通，再依次连接除尘器I 8、引风机I 9和烟囱I 10 ;所述通道III4再连接除尘器II 11、引风机II 12、烟囱II 13。
[0036]图2为本实用新型催化过滤式除尘器的作用示意图，如图2所示，所述除尘器I为催化过滤式除尘器，除尘器II为过滤式除尘器，且2个除尘器由各自的自动控制系统单独进行控制。所述催化过滤式除尘器包括滤袋，所述滤袋包括表面的过滤薄膜17.1及内部的纤维材料17.2。且过滤薄膜17.1上有微孔，且微孔的平均粒径为0.8?1.2 μ m。所述纤维材料17.2由聚四氟乙烯或玻璃纤维制成，且纤维材料17.2中混合催化剂粉末；所述催化剂粉末含V、T1、W、Mo 一种或几种元素，按一定比例混合后粘附在纤维材料表面，或堵塞在纤维材料孔缝中，或以盐溶液形式负载到纤维材料中，还包括其他将催化剂粉末混合在纤维材料中其他工艺。
[0037]实施例2
[0038]参照图1，四孔排烟烟气和狗窝烟气在引风机I 9的作用下分别经通道I 2、通道II 3后汇合降温，再引入除尘器I 8 ;所述通道I 2上依次设置有水冷烟道5、燃烧沉降室6、余热锅炉/机力风冷器7 ;在除尘器I 8处，四孔排烟烟气和狗窝烟气中的颗粒粉尘在除尘器I 8的滤袋表面过滤，实现烟气中粉尘的净化；净化后的烟气通过滤袋内部纤维材料中含有的催化剂粉末，实现四孔排烟烟气和狗窝烟气中二噁英的催化分解，最后经由烟囱I 2排出；屋顶罩烟气在引风机II 12的作用下经通道III4进入除尘器II 11，净化粉尘颗粒后由烟囱II 13排入大气；不含粉尘及二噁英的烟气在引风机I 8、引风机II 12作用下，从除尘器I 8、除尘器II 11的净气室出口排出。
[0039]本实施例中，四孔排烟烟气的初始温度为1200°C?1400°C，经过燃烧沉降室后该烟气温度为800°C?1200°C，经过余热锅炉/机力风冷器7降温后该烟气温度为500°C?700°C，与狗窝烟气汇合降温后，该烟气温度为250°C?350°C。
[0040]参照图2，含尘烟气按照自左至右的流向流动，烟气中含二噁英14.1及粉尘颗粒14.2，粉尘颗粒14.2在穿过过滤薄膜17.1时被拦截，二噁英14.1穿过过滤薄膜17.1，在纤维材料17.2处被彻底分解。最后，洁净烟气16穿过滤袋，排出催化过滤式除尘器。通过该净化方法，保证了净化后排放的烟气中二噁英浓度在0?0.5ng-TEQ/Nm3，颗粒物浓度20mg/Nm3o
[0041]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种协同脱除粉尘及二噁英的设备，其特征在于:包括3条通道、2个除尘器、2个引风机及2个烟囱；其中通道I与电炉狗窝密闭罩上的电极孔连接，用于处理四孔排烟烟气；通道II与电炉狗窝密闭罩的通孔连接，用于处理狗窝烟气；通道III与电炉狗窝密闭罩的屋顶罩连接，用于处理屋顶罩烟气； 所述通道I上依次设置有水冷烟道、燃烧沉降室、余热锅炉/机力风冷器；通道I末端与通道II连通，再依次连接除尘器1、引风机I和烟囱I ;所述通道III再连接除尘器I1、弓丨风机I1、烟囱II。
2.根据权利要求1所述的一种协同脱除粉尘及二噁英的设备，其特征在于:所述除尘器I为催化过滤式除尘器，除尘器II为过滤式除尘器，且2个除尘器由各自的自动控制系统单独进行控制。
3.根据权利要求2所述的一种协同脱除粉尘及二噁英的设备，其特征在于:所述催化过滤式除尘器包括滤袋，所述滤袋包括表面的过滤薄膜及内部的纤维材料。
4.根据权利要求3所述的一种协同脱除粉尘及二噁英的设备，其特征在于:所述过滤薄膜上有微孔，且微孔的平均粒径为0.8?1.2 μ m。
【文档编号】F23J15/02GK204202409SQ201420409133
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】李黎, 梁广, 胡堃, 乔华林 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司