太鋼燒結(jié)機煙氣脫硫脫硝工藝

1、太鋼450m2燒結(jié)機煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)山西太鋼工程技術(shù)有限公司 二一一年六月 目 錄一、概述二、脫硫脫硝工藝及原理三、制酸工藝及原理四、主要設(shè)備五、原輔材料動力介質(zhì)消耗六、脫硫脫硝工程主要指標一、概述燒結(jié)生產(chǎn)是以精礦粉、各種含鐵廢物、除塵灰、氧化鐵皮等含鐵物料作為主要原料，配入適當(dāng)比例的焦粉或無煙煤和熔劑石灰石和石灰粉，經(jīng)過原料加工、配制、混合、造球、布料、點火、燒結(jié)、破碎、篩分、冷卻等過程，生產(chǎn)出成品燒結(jié)礦。 在燒結(jié)料焙燒時產(chǎn)生大量的廢氣（SO2、NOX、CO、煙塵）及粉塵，經(jīng)過電除塵后通過煙囪排出，對環(huán)境造成嚴重污染。為改善環(huán)境，減少污染物排放，增設(shè)此煙氣治理裝置。 煙氣治理裝置：活性炭

2、吸附工藝，脫硫、脫硝、脫二噁英、脫重金屬、除塵五位一體，其副產(chǎn)品為濃硫酸。本工程由山西太鋼工程技術(shù)公司集成，在國內(nèi)燒結(jié)行業(yè)為首例。二、脫硫脫硝工藝及原理氨儲存、制備活性炭煙囪吸收塔解析塔增壓風(fēng)機富硫氣體硫酸制備系統(tǒng)燒結(jié)電除塵燒結(jié)電除塵（一）、工藝流程圖NH3WGCOGACN2SRGDUSTBUF稀釋空氣風(fēng)機助燃空氣風(fēng)機熱氣發(fā)生器熱氣循環(huán)風(fēng)機吸附塔解析塔AC*1) 篩子活性碳卸載倉灰塵儲存?zhèn)}冷卻風(fēng)機集塵風(fēng)機（二）、脫硫工藝系統(tǒng)的主要構(gòu)成 該裝置主要由煙氣系統(tǒng)(煙氣管道、增壓風(fēng)機系統(tǒng))、脫硫系統(tǒng)(吸附、解析、活性炭的輸送、活性炭的補給、熱風(fēng)循環(huán)、冷風(fēng)循環(huán)及除塵系統(tǒng))、脫硝系統(tǒng)(液氨儲存、輸送、蒸發(fā)

3、混合注入）、以及相應(yīng)的電氣、儀控（含監(jiān)測裝置）等系統(tǒng)組成。1、煙氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)吸附塔入口擋板增壓風(fēng)機入口擋板WGM MM M主風(fēng)機BUF吸附塔M MM MM MM MM M空氣入口擋板吸附塔出口擋板增壓風(fēng)機旁通擋板隔離擋板、系統(tǒng)正常運作時，燒結(jié)煙氣通過機頭電除塵器凈化后，煙氣含塵濃度為98 mg/Nm3，煙氣經(jīng)過現(xiàn)有主風(fēng)機及新增設(shè)的增壓風(fēng)機進入脫硫脫硝設(shè)備，經(jīng)過凈化以后，再通過燒結(jié)主煙囪排入大氣。、為了方便系統(tǒng)運行時各設(shè)備的調(diào)節(jié)，在煙道上設(shè)置擋板閥，供凈化設(shè)備停止運行或檢修時，切換擋板以使煙氣能夠從煙囪排放。2、脫硫系統(tǒng)：、脫硫系統(tǒng)： 、吸附系統(tǒng)： 在脫硫系統(tǒng)中，吸附系統(tǒng)是整個工程中最重要的

4、系統(tǒng)，主要設(shè)備由吸收塔、NH3添加系統(tǒng)等組成。在吸收塔內(nèi)設(shè)置了進出口多孔板，使煙氣流速均勻，提高凈化效率。吸收塔內(nèi)設(shè)置三層活性炭移動層，便于高效的脫硫。 脫硫反應(yīng)：在脫硫反應(yīng)中，是物理吸附和化學(xué)吸附的結(jié)合的復(fù)合反應(yīng)；a. 物理吸附 SO2SO2（SO2吸附在活性炭微細孔中）b. 化學(xué)吸附 SO2 O2SO3 SO3 n H2OH2SO4 (n1 )H2Oc. 向硫酸鹽轉(zhuǎn)化（靠NH3/SO2） H2SO4 NH3NH4 HSO4 NH4 HSO4 NH3（NH4 ）2SO4 脫硝反應(yīng)： SCR反應(yīng) NONH31/2 O2N2 3/2H2O non-SCR(與脫離時生成的還原性物質(zhì)直接反應(yīng)) NO

5、 CRedN2 C-Red:為活性炭表面的還原性物質(zhì))、解析系統(tǒng): 吸附了硫化物的活性炭，經(jīng)過輸送機送至解析塔，在這里活性炭從上往下運行，首先經(jīng)過加熱段，被加熱到超過400以上，將活性炭所吸附的物質(zhì)解析出來。富二氧化硫氣體”（“SRG”）排至后處理設(shè)施，制備硫酸。解析后的活性炭，在冷卻段中冷卻到150以下，然后經(jīng)過輸送機再次送至吸附塔，循環(huán)使用。 分解反應(yīng)：. 硫酸的分解反應(yīng) H2SO4. H2OSO3 2H2O SO30.5C（化學(xué)損耗）SO2 0.5CO2 H2SO4. H2O0.5C（化學(xué)損耗）SO2 2H2O 0.5CO2. 酸性硫氨的分解反應(yīng) NH4HSO4SO3 NH3 H2O S

6、O32/3 NH3SO2 H2O1/3N2 NH4HSO4SO2 2H2O1/3N21/3 NH3. 堿性化合物（還原性物質(zhì)）的生成 -C.O NH3-CNH H2O、活性炭輸送系統(tǒng)： M MM M解析塔入口旋轉(zhuǎn)閥解析塔卸料旋轉(zhuǎn)閥M M傾料器傾料器M M傾料器活性碳篩子解析塔M MM MM MM MM MM MM MM MM MA AA A一號吸附塔吸附塔入口旋轉(zhuǎn)閥輥式給料機吸附塔卸料旋轉(zhuǎn)閥輥式給料機活性碳出口轉(zhuǎn)向器活性碳入口轉(zhuǎn)向器活性炭再循環(huán)是通過兩條鏈式輸送機，確保活性炭在吸附塔和解析塔間循環(huán)使用。No.2 AC 輸送皮帶位于吸收塔的下部，將吸附了煙氣中SO2的活性炭輸送至解析塔。No.1

7、 AC 輸送皮帶位于解析塔的下部，將解析后干凈的活性炭輸送至吸附塔再次重復(fù)使用。、活性炭的補給系統(tǒng)： 活性碳二號運輸機M MM MM MA A卸載運輸機補充運輸機活性碳儲存?zhèn)}A A集塵風(fēng)機活性碳儲存?zhèn)}輥式給料機M M活性碳卸載倉卷門活性炭在脫硫過程中，會出現(xiàn)破碎，顆粒度降低，為保證脫硫效率，需將小顆粒的炭粉排出，這就需要不斷的補充新的活性炭。在該系統(tǒng)中，汽車將外購活性炭通過皮帶輸送至活性炭儲罐，儲罐規(guī)格為3.616.5m 容積為80t，相當(dāng)于7天用量。、熱風(fēng)系統(tǒng)： N2COG助燃空氣風(fēng)機熱氣發(fā)生器熱氣循環(huán)風(fēng)機COG 增壓風(fēng)機SRGA AA AA AA A吸附塔解析塔N2SRG旁通閥COG 廢氣

8、隔離閥SRG隔離閥發(fā)生器壓力控制閥熱氣入口擋板冷卻空氣風(fēng)機 主要提供解析活性炭的熱風(fēng)。在此系統(tǒng)中，通過煤氣發(fā)生器將空氣加熱至450，在通過循環(huán)風(fēng)機送至加熱段。 在此部分，將經(jīng)過解析后的活性炭，在冷卻段中冷卻到150以下。、除塵系統(tǒng)：、冷風(fēng)系統(tǒng)：飛塵收集風(fēng)機灰塵收集風(fēng)機灰塵M MM MM MM MM MM MM M活性碳篩子灰塵儲存?zhèn)}A AA AA A解析塔活性碳一號運輸機下部刮板式運輸機活性碳二號運輸機下部刮板式運輸機活性碳篩子倉通風(fēng)M M一段灰塵收集器飛塵收集器二段灰塵收集器為了滿足環(huán)保的需要，特在所有的產(chǎn)塵點設(shè)置除塵罩，最后匯總成一根總管，通過低壓脈沖除塵器使得外排粉塵濃度小于20mg/N

9、m3.3、脫硝系統(tǒng)NH3稀釋空氣風(fēng)機WGM MM M主風(fēng)機 BlowerBUF吸附塔AdsorberM MNH3 稀釋空氣加熱器A AA AM MM M氨氣混合器M MNH3 控制閥NH3 隔離閥稀釋 NH3閥、氨注入系統(tǒng)圖： 氨氣供應(yīng)系統(tǒng)：氨氣供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨儲罐，氨氣蒸發(fā)器，壓縮機，氨氣稀釋槽，氨氣調(diào)壓裝置，氨氣與空氣混合裝置及配套管道系統(tǒng)及控制裝置。外購的液氨通過槽車運到用戶區(qū)，用壓縮機卸到液氨儲罐，經(jīng)蒸發(fā)器汽化后，通過調(diào)壓裝置調(diào)到用戶壓力后送至混合單元。在混合單元設(shè)有控制閥門調(diào)節(jié)用氣量及壓力，設(shè)有火花捕集器防止爆炸與回火，加壓后被加熱到130的空氣混合后供給工藝氣系統(tǒng)和吸咐塔系統(tǒng)使用。

10、、氨站系統(tǒng)三、制酸工藝及原理(一)、概述 燒結(jié)機煙氣采用活性炭吸附脫硫脫硝工藝，活性炭所吸附的氣體經(jīng)解析塔解析后排出的煙氣中SO2含量高，SO2體積比大于20%(干)。因此，可進行煙氣制酸，回收煙氣中的SO2，生產(chǎn)濃度為98%的成品硫酸，徹底治理SO2對環(huán)境的污染，變廢為寶。 本燒結(jié)機富集煙氣制酸采用技術(shù)先進、經(jīng)驗成熟的噴淋塔+泡沫柱洗滌裝置、3+1四段轉(zhuǎn)化、一次干燥、兩次吸收的制酸工藝。(二)、工藝流程簡述 制酸車間設(shè)置有煙氣凈化工序、干吸工序、轉(zhuǎn)化工序等主要工藝裝置。1、凈化工序 富集煙氣（SRG），溫度為400-450 ，進入噴淋塔，與自上而下的噴淋循環(huán)液進行充分接觸，發(fā)生粒子的捕集及氣

11、體的吸收，相應(yīng)進行熱量的傳遞。經(jīng)過噴淋塔的絕熱蒸發(fā)，煙氣溫度降至78左右，進入一級泡沫柱洗滌器的反向噴射筒，與由大口徑噴嘴逆向噴入的液體相撞，從而迫使液體呈輻射狀自里向外射向筒壁，這樣在氣液界面處建立起一定高度的泡沫區(qū)。根據(jù)氣液的相對動量，泡沫柱沿筒體上下移動，由于氣體與大面積不斷更新的液體表面接觸，在泡沫區(qū)即發(fā)生進一步的粒子捕集及氣體的吸收。然后氣體和液體進入氣液分離槽進行氣液分離，經(jīng)分離后的氣體進入氣體冷卻塔。 為排出系統(tǒng)的熱量，在氣體冷卻塔循環(huán)泵后設(shè)置稀酸板式冷卻器，用循環(huán)水冷卻。經(jīng)冷卻后的循環(huán)液回到氣體冷卻塔自上往下淋灑，使氣體進一步降溫、除塵，煙氣出口溫度降至40左右，進入二級泡沫柱

12、洗滌器反向噴射筒，在此設(shè)置一段逆向噴嘴，進一步洗滌煙氣，除去其中的HCL、HF、NH3、塵等雜質(zhì)。系統(tǒng)補充水由此加入，經(jīng)二級泡沫柱洗滌器出來的氣體進入一級和二級電除霧器，將其酸霧除去，使凈化出口酸霧量5mg/Nm3。 為減少由于液體的含固量增大而造成對設(shè)備、管道的磨損和管道堵塞等不利影響，設(shè)置斜板沉降槽沉降液相中的煙塵；為更好的吸收煙氣中的HCL、HF、NH3等雜質(zhì)；從噴淋塔循環(huán)泵引出部分循環(huán)液（經(jīng)過脫吸塔送至廢酸儲槽，由槽車送至太鋼廢水處理總站。2、干吸工序 凈化工序出來的凈化煙氣，分別干吸工序淋灑93%硫酸的干燥塔內(nèi)脫除煙氣中所含的水份，經(jīng)干燥后含水0.1g/Nm3的煙氣由SO2鼓風(fēng)機升壓

13、后送往轉(zhuǎn)化工序。 硫酸干吸采用了常規(guī)的一級干燥、二次吸收、循環(huán)酸泵后冷卻的流程與雙接觸轉(zhuǎn)化工藝相對應(yīng)。干燥塔內(nèi)循環(huán)淋灑93%濃硫酸，在一吸塔和二吸塔內(nèi)循環(huán)淋灑98%濃硫酸吸收硫酸轉(zhuǎn)化來的SO3，吸收率不低于99.95%。 3、轉(zhuǎn)化工序 硫酸轉(zhuǎn)化采用了四段“”式雙接觸工藝，“、”換熱流程。從SO2鼓風(fēng)機來的冷SO2氣體，利用第熱交換器和第熱交換器被第三段和第一段觸媒層出來的熱氣體加熱到415進入轉(zhuǎn)化器一段觸媒層。經(jīng)第一、二、三段觸媒層催化氧化后的SO3氣體（SO2轉(zhuǎn)化率約為94.5%），經(jīng)各自對應(yīng)的換熱器換熱（約360）經(jīng)省煤器回收熱量后送往一吸收塔吸收SO3制取硫酸。一吸收塔出來的SO2氣體，

14、利用第熱交和第熱交被第四段、第二段觸媒出來的熱氣體加熱到425，進入轉(zhuǎn)化器四段觸媒層進行第二次轉(zhuǎn)化。經(jīng)催化轉(zhuǎn)化后，總轉(zhuǎn)化率99.75%的SO3氣體，經(jīng)第熱交換器換熱后（約162）送往二吸收塔吸收SO3制取硫酸。吸收后煙氣經(jīng)纖維除霧器除霧后通過煙道送尾氣鋼煙囪排空,煙囪高度為60米 四、主要設(shè)備1、脫硫設(shè)備序號設(shè)備名稱數(shù)量說明4501吸咐塔6寬：9.28m，高：41.12m 2解析塔1由加熱段及冷卻段組成3增壓風(fēng)機18500kW4鏈式輸送機3處理能力：28(40)t/h5旋轉(zhuǎn)閥24處理能力：4(24)t/h6振動篩1處理能力：20t/h7擋板閥17煙道及吸咐塔進出口8輔助風(fēng)機8除塵、助燃、冷卻、

15、熱氣風(fēng)機等9輥式給料機3910熱氣發(fā)生器163000Nm3/h11電梯1提升47.5m2、制酸設(shè)備序號設(shè)備名稱數(shù)量說明1噴淋塔11500107002泡沫柱洗滌器2150096003氣體冷卻塔11500127004電除霧器1N=9.0kW5干燥塔11500153006吸收塔21500183007轉(zhuǎn)化塔 12000150008各類泵2335(55)m3/h,3(7.5)kW9SO2風(fēng)機255kW/75kW10酸罐(槽)1序號設(shè)備名稱數(shù)量說明1液氨儲罐250m32卸氨壓縮機2排氣量：57.8m3/h，11KW3無水氨蒸發(fā)器2蒸發(fā)能力：400kg/h4氨稀釋槽1容積12m35氨氣混合器1氨：300(2

16、10)m3/h,空氣：6700m3/h6阻火器1流量：最大3493/h最小2493/h ，溫度：150度7氨氣稀釋風(fēng)機1能力：7200m3/h,3、制氨設(shè)備五、原輔材料動力介質(zhì)消耗450能源消耗活性炭耗量400kg/h（初次裝入活性碳3780t）總裝機容量10425.32KW備注循環(huán)水量250m3/h0.3MPa蒸汽6.7t/h0.5MPa壓縮空氣600Nm3/h露點-38NH3300Nm3/hCOG1000Nm3/h12kPaN23000Nm3/h0.7MPa補水1.4t/h0.3MPa軟水2t/h0.3MPa廢酸量產(chǎn)生38t/d粉塵量產(chǎn)生13t/d六、脫硫脫硝工程主要指標脫硫脫硝工程效果對比煙氣量(Nm3/h)脫硫前1444000脫硫后1444000SO2 (mg/Nm3)脫硫前639脫硫后32SO2(t/a)脫硫前6821脫硫后341效率95%減排量6480NOx (mg/Nm3)脫硫前260脫硫后174NOx(t/a)NOx(t/a)脫硫前2774脫硫后1858效率33%減排量916粉塵粉塵(mg/Nm(mg/Nm3 3) )脫硫前98脫硫后20粉塵(t/a)脫硫前105