一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工及环保技术领域，特别涉及一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统。


背景技术：

2.目前，烧结烟气是钢铁企业大气污染物排放的主要来源，主要包含颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等多种污染物，其中，二氧化硫和氮氧化物是雾霾主要成分pm2.5形成的重要前体物。随着钢铁行业环保政策标准的不断收紧以及国家环境保护税法的实施，不仅要求企业颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等各项大气污染物排放浓度达特别排放限制乃至超低排放标准，环境保护税法作为我国首部“绿色税法”，从税收杠杆入手，也在倒逼企业减少污染物排放总量，烧结烟气的治理最终还是需进行末端治理后外排。早期建成的烧结机头烟气净化系统多以脱硫、除尘为主，无脱硝功能，且原脱硫设施故障多、脱硫效率低，对于烧结用的高硫原料适应性差、维护成本较高。而现有的脱硫脱硝处理系统无法有效协同净化处理烧结烟气中高浓度的二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物。
3.针对上述问题，急需实用新型一种能有效协同净化处理烧结烟气中高浓度的二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物、降低最终大气污染物排放总量、稳定达钢铁行业超低排放标准要求的装置。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是提供一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统，实现了含有高浓度二氧化硫的烧结烟气脱硫脱硝的协同净化处理，提高了烧结烟气的净化效率，可稳定达到钢铁行业大气污染物超低排放标准要求，减少了钢铁厂烧结烟气污染物排放量，降低了烧结工序环境保护税的缴纳额，提高了钢铁厂在行业绿色高质量发展的竞争力，有效保护大气环境质量。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统，所述系统包括：
6.静电除尘器、主引风机、脱硫除尘装置、低温脱硝装置、脱硫脱硝引风机和外排烟囱；
7.所述静电除尘器，用于接收烧结烟气并进行除尘净化获得高浓度二氧化硫烧结烟气；
8.所述主引风机，与所述静电除尘器的出口相连通，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气引入所述脱硫除尘装置；
9.所述脱硫除尘装置，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫除尘处理，获得脱硫除尘烟气和烟尘；
10.所述低温脱硝装置，与所述脱硫除尘装置相连通，用于将所述脱硫除尘烟气进行脱硝处理，获得脱硫脱硝烟气和水；
11.所述脱硫脱硝引风机，用于将所述脱硫脱硝烟气引入所述外排烟囱；
12.所述外排烟囱，与所述脱硫脱硝引风机相连通，用于接收所述脱硫脱硝烟气并排入大气。
13.进一步地，所述脱硫除尘装置包括脱硫塔、除尘器以及副产物外排装置；
14.所述脱硫塔，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫，获得脱硫烟气和第一烟尘；
15.所述除尘器，与所述脱硫塔相连通，用于将所述脱硫烟气进行除尘，获得脱硫除尘烟气、脱硫灰和第二烟尘；
16.所述副产物外排装置，用于接收所述第一烟尘和第二烟尘。
17.进一步地，所述脱硫除尘装置还包括物料回收装置，所述物料回收装置用于将所述脱硫灰返回至所述脱硫塔进行循环利用。
18.进一步地，所述脱硫除尘装置还包括物料回收装置，所述物料回收装置用于将所述脱硫灰返回至所述脱硫塔进行循环利用。
19.进一步地，所述低温脱硝装置包括：换热器、加热炉和脱硝反应器，
20.所述换热器，用于通过换热对所述脱硫除尘烟气加热，获得预热脱硫除尘烟气；
21.所述加热炉，用于对所述预热脱硫除尘烟气进行第二加热，获得加热脱硫除尘烟气；
22.所述脱硝反应器，与所述加热炉相连通，用于将所述加热脱硫除尘烟气还原，获得脱硫脱硝烟气。
23.进一步地，所述脱硝反应器设有催化剂和还原剂，所述催化剂和还原剂将所述脱硫除尘烟气中的氮氧化物反应还原，产生无害的氮气和水。
24.进一步地，所述加热炉使用的介质为燃烧高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气，用于加热脱硫除尘烟气。
25.本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
26.本实用新型提供的一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统，烧结烟气依次经静电除尘器、主引风机、脱硫除尘装置进行脱硫处理获得脱硫除尘烟气，然后所述脱硫除尘烟气继续进入低温脱硝装置进行脱硝，最终净化了烧结烟气，产生无害的氮气和水，洁净的烧结烟气经系统引风机排往烟囱，实现了含有高浓度二氧化硫烧结烟气脱硫脱硝净化集成处理，减少了烧结烟气污染物排放量。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
28.图1是本实用新型实施例1提供的一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统的结构示意图；
29.图2是本实用新型实施例1提供的一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统使用时烧结烟气流通示意图；其中(a)图为烧结烟气脱硫脱硝处理系统使用时总的流程图；(b)为脱硫除尘装置的使用时的流程图；(c)图为低温脱硝装置的使用时的流程图；
30.图3是本实用新型实施例2提供的一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统的结构示意图；
31.1、静电除尘器；2、主引风机；3、脱硫除尘装置；31、脱硫塔；32、除尘器；33、副产物外排装置；34、物料回收装置；4、低温脱硝装置；41、换热器；42、加热炉；43、脱硝反应器；5、脱硫脱硝引风机；6、外排烟囱。
具体实施方式
32.下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本实用新型，本实用新型的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。
33.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
34.除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有系统制备得到。本实用新型提到的“第一”、“第二”等次不代表顺序，可以理解为名词。
35.本实用新型实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
36.本实用新型实施例提供了一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统，如图1所示，包括：
37.静电除尘器1、主引风机2、脱硫除尘装置3、低温脱硝装置4、脱硫脱硝引风机5和外排烟囱6；
38.所述静电除尘器1，用于接收烧结烟气并进行除尘净化获得高浓度二氧化硫烧结烟气；
39.所述主引风机2，与所述静电除尘器1的出口相连通，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气引入所述脱硫除尘装置3；
40.所述脱硫除尘装置3，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫除尘处理，获得脱硫除尘烟气和烟尘；
41.所述低温脱硝装置4，与所述脱硫除尘装置相连通，用于将所述脱硫除尘烟气进行脱硝处理，获得脱硫脱硝烟气和水；
42.所述脱硫脱硝引风机5，用于将所述脱硫脱硝烟气引入所述外排烟囱6；
43.所述外排烟囱6，与所述脱硫脱硝引风机5相连通，用于接收所述脱硫脱硝烟气并排入大气。
44.由上可知，烧结烟气依次经静电除尘器1、主引风机2、脱硫除尘装置3进行脱硫处理获得脱硫除尘烟气，然后所述脱硫除尘烟气继续进入低温脱硝装置4进行脱硝获得脱硫脱硝烟气和水，所述脱硫脱硝烟气为洁净的烧结烟气经脱硫脱硝引风机5引入所述外排烟囱6 排入大气，最终净化了烧结烟气，产生无害的氮气和水，实现了含有高浓度二氧化硫烧结烟气脱硫脱硝净化集成处理，减少了烧结烟气污染物排放量。
45.优选地，所述脱硫除尘装置3包括脱硫塔31、除尘器32以及副产物外排装置33；
46.所述脱硫塔31，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫，获得脱硫烟气；
47.所述脱硫塔31中烧结烟气发生的氧化反应如下:
48.so2+naclo+h2o
→
na2so4+nacl+hclo；
49.no+naclo+h2o
→
no2+hcl+nacl；
50.所述除尘器32，与所述脱硫塔31相连通，用于将所述脱硫烟气进行除尘，获得脱硫除尘烟气、脱硫灰和烟尘；
51.所述副产物外排装置33，用于接收所述烟尘。
52.所述脱硫塔31接收经静电除尘器1的高浓度二氧化硫烧结烟气，并进行脱硫处理获得脱硫烟气和第一烟尘；除尘器32接收所述脱硫塔31进行再次除尘净化获得脱硫除尘烟气、脱硫灰和第二烟尘；副产物外排装置33用于接收所述第一烟尘和第二烟尘，收集处理后利用。所述脱硫除尘烟气的温度达到进入低温脱硝装置4的标准。
53.优选地，所述脱硫除尘装置3还包括物料回收装置34，所述物料回收装置34用于将所述脱硫灰返回至所述脱硫塔进行循环利用。具体地，所述物料回收装置为连通管，所述连通管一端与所述除尘器的出口相连通，另一端与所述脱硫塔的入口相连通。
54.所述物料回收装置34可以把脉冲袋式除尘器收集的脱硫灰返回到脱硫塔中循环利用，延长吸收剂颗粒在塔内的停留时间，提高吸收剂的利用率、降低运行费用，同时满足脱硫塔吸收、反应的需求。
55.优选地，所述除尘器为脉冲袋式除尘器。脉冲袋式除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益好。由于采用分室停风脉冲喷吹清灰，喷吹一次就可达到彻底清灰的目的，所以清灰周期延长，降低了清灰能耗，压气耗量可大为降低。
56.优选地，所述低温脱硝装置4包括：换热器41、加热炉42和脱硝反应器43，
57.所述换热器41，用于通过换热对所述脱硫除尘烟气加热，获得预热脱硫除尘烟气；
58.所述加热炉42，用于对所述预热脱硫除尘烟气进行第二加热，获得加热脱硫除尘烟气；
59.所述脱硝反应器43，与所述加热炉42相连通，用于将所述加热脱硫除尘烟气还原，获得脱硫脱硝烟气。
60.优选地，脱硫除尘烟气经过所述换热器41换热获得预热脱硫除尘烟气，预热温度为 220～240℃；后通过所述加热炉42的高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气为加热源，使得烟气温度达脱硝最佳温度，具体为260～280℃；脱硝反应器43在催化剂的作用下，当烟气温度为260～280℃左右条件时，利用氨作为还原剂，与烟气中的氮氧化物反应，产生无害的氮气和水。
61.所述脱硝反应器43中氮氧化物发生如下反应：
62.no2+h2o
→
hno2+hno3；
63.hno2+hno3+(nh2)2co
→
n2+co2+h2o；
64.下面将结合实施例、对比例及实验数据对本技术的一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统进行详细说明。
65.实施例1
66.一、如图1所示，本实用新型实施例提供的一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统，包括：静电除尘器1、主引风机2、脱硫除尘装置3、低温脱硝装置4、脱硫脱硝引风机5和外排烟囱6；
67.所述静电除尘器1，用于接收烧结烟气并进行除尘净化获得高浓度二氧化硫烧结
烟气；
68.所述主引风机2，与所述静电除尘器的出口相连通，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气引入所述脱硫除尘装置；
69.所述脱硫除尘装置3，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫除尘处理，获得脱硫除尘烟气和烟尘；所述脱硫除尘装置3包括脱硫塔31、除尘器32以及副产物外排装置 33；
70.所述脱硫塔31，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫，获得脱硫烟气；
71.所述除尘器32，与所述脱硫塔31相连通，用于将所述脱硫烟气进行除尘，获得脱硫除尘烟气、脱硫灰和烟尘；
72.所述副产物外排装置33，用于接收所述烟尘。
73.所述低温脱硝装置4，与所述脱硫除尘装置相连通，用于将所述脱硫除尘烟气进行脱硝处理，获得脱硫脱硝烟气和水；
74.所述低温脱硝装置4包括：换热器41、加热炉42和脱硝反应器43，
75.所述换热器41，用于通过换热对所述脱硫除尘烟气加热，获得预热脱硫除尘烟气；
76.所述加热炉42，用于对所述预热脱硫除尘烟气进行第二加热，所述加热脱硫除尘烟气；
77.所述脱硝反应器43，与所述换热器相连通，用于将所述加热脱硫除尘烟气还原，获得脱硫脱硝烟气。
78.所述脱硫脱硝引风机5，用于将所述脱硫脱硝烟气引入所述外排烟囱；
79.所述外排烟囱6，与所述脱硫脱硝引风机相连通，用于接收所述脱硫脱硝烟气并排入大气。
80.二、如图2所示，所述一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统的工作过程为：
81.s1、烧结烟气依次经静电除尘器1、主引风机2进入脱硫塔31；
82.s2、所述脱硫塔31接收经静电除尘器1的高浓度二氧化硫烧结烟气，并进行脱硫处理获得脱硫烟气和第一烟尘；除尘器32接收所述脱硫塔31进行再次除尘净化获得脱硫除尘烟气、脱硫灰和第二烟尘；副产物外排装置33用于接收所述第一烟尘和第二烟尘，收集处理后利用。所述脱硫除尘烟气的温度达到进入低温脱硝装置4的标准。
83.s3、所述脱硫除尘烟气进入换热器41，脱硫除尘烟气经过所述换热器41换热获得预热脱硫除尘烟气，预热温度为220℃～240℃；后通过所述加热炉42的高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气为加热源，使得烟气温度达脱硝最佳温度，具体为260℃～280℃；脱硝反应器43 在催化剂的作用下，当烟气温度为260℃～280℃条件时，利用氨作为还原剂，与烟气中的氮氧化物反应，产生无害的氮气和水。
84.s4、所述脱硫脱硝烟气为洁净的烧结烟气经脱硫脱硝引风机5引入所述外排烟囱6排入大气，最终净化了烧结烟气，产生无害的氮气和水，实现了含有高浓度二氧化硫烧结烟气脱硫脱硝净化集成处理，减少了烧结烟气污染物排放量。
85.本实施例为烧结厂1#360
㎡
脱硫系统，烟气量为1400000nm3/h，so2浓度：1200mg/m3， no
x
浓度：300mg/m3(主要以no为主，占95％)，采用本实施例的系统进行联合脱硫脱硝。处理后排放的烟气so2浓度大约45mg/m3，no
x
浓度最低为96g/m3。脱硫效率96.8％，脱硝效率最高达到68％；脱硫脱硝效率高。烟尘的排放浓度不大于10mg/nm3。
86.实施例2
87.一、如图3所示，本实用新型实施例提供的一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统，包括：静电除尘器1、主引风机2、脱硫除尘装置3、低温脱硝装置4、脱硫脱硝引风机5和外排烟囱6；
88.所述静电除尘器1，用于接收烧结烟气并进行除尘净化获得高浓度二氧化硫烧结烟气；
89.所述主引风机2，与所述静电除尘器的出口相连通，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气引入所述脱硫除尘装置；
90.所述脱硫除尘装置3，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫除尘处理，获得脱硫除尘烟气和烟尘；所述脱硫除尘装置3包括脱硫塔31、除尘器32、副产物外排装置33 以及物料回收装置34；
91.所述脱硫塔31，用于将所述高浓度二氧化硫烧结烟气进行脱硫，获得脱硫烟气；
92.所述除尘器32，与所述脱硫塔31相连通，用于将所述脱硫烟气进行除尘，获得脱硫除尘烟气、脱硫灰和烟尘；
93.所述副产物外排装置33，用于接收所述烟尘；
94.所述物料回收装置34为连通管，所述连通管一端与所述除尘器的出口相连通，另一端与所述脱硫塔的入口相连通。
95.所述低温脱硝装置4，与所述脱硫除尘装置相连通，用于将所述脱硫除尘烟气进行脱硝处理，获得脱硫脱硝烟气和水；
96.所述低温脱硝装置4包括：换热器41、加热炉42和脱硝反应器43，
97.所述换热器41，用于通过换热对所述脱硫除尘烟气加热，获得预热脱硫除尘烟气；
98.所述加热炉42，用于对所述预热脱硫除尘烟气进行第二加热，所述加热脱硫除尘烟气；
99.所述脱硝反应器43，与所述换热器相连通，用于将所述加热脱硫除尘烟气还原，获得脱硫脱硝烟气。
100.所述脱硫脱硝引风机5，用于将所述脱硫脱硝烟气引入所述外排烟囱；
101.所述外排烟囱6，与所述脱硫脱硝引风机相连通，用于接收所述脱硫脱硝烟气并排入大气。
102.二、所述一种烧结烟气脱硫脱硝处理系统的工作过程为：
103.s1、烧结烟气依次经静电除尘器1、主引风机2进入脱硫塔31；
104.s2、所述脱硫塔31接收经静电除尘器1的高浓度二氧化硫烧结烟气，并进行脱硫处理获得脱硫烟气和第一烟尘；除尘器32接收所述脱硫塔31进行再次除尘净化获得脱硫除尘烟气、脱硫灰和第二烟尘；副产物外排装置33用于接收所述第一烟尘和第二烟尘，收集处理后利用。所述脱硫除尘烟气的温度达到进入低温脱硝装置4的标准；所述物料回收装置 34可以把除尘器收集的所述脱硫灰返回到脱硫塔31中循环利用，延长吸收剂颗粒在塔内的停留时间，提高吸收剂的利用率、降低运行费用，同时满足脱硫塔吸收、反应的需求。
105.s3、所述脱硫除尘烟气进入换热器41，换热获得预热脱硫除尘烟气，预热温度为220℃～ 240℃；后通过所述加热炉42的高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气为加热源，使得烟气温度达脱硝最佳温度，具体为260℃～280℃；脱硝反应器43在催化剂的作用下，当烟气温度为 260℃～280℃条件时，利用氨作为还原剂，与烟气中的氮氧化物反应，产生无害的氮
气和水。
106.s4、所述脱硫脱硝烟气为洁净的烧结烟气经脱硫脱硝引风机5引入所述外排烟囱6排入大气，最终净化了烧结烟气，产生无害的氮气和水，实现了含有高浓度二氧化硫烧结烟气脱硫脱硝净化集成处理，减少了烧结烟气污染物排放量。
107.本实施例为烧结厂1#360
㎡
脱硫系统，烟气量为1400000nm3/h，so2浓度：1200mg/m3， no
x
浓度：300mg/m3(主要以no为主，占95％)，采用本实施例的系统进行联合脱硫脱硝。处理后排放的烟气so2浓度大约38mg/m3，no
x
浓度最低为85mg/m3。脱硫效率96.8％，脱硝效率最高达到71.7％；脱硫脱硝效率高。烟尘的排放浓度不大于5mg/nm3。
108.最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、系统、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、系统、物品或者设备所固有的要素。
109.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
110.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。