用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶英的装置及方法

技术领域

本发明涉及烟气处理领域，特别是一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶 英的装置及方法。

背景技术

钢铁工业是我国国民经济的支柱产业，为工业化和城镇化的推进与发展做 出了重要贡献。但同时我国钢铁工业环保水平低，污染物排放量居高不下，已 严重制约钢铁产业整体竞争力的提高。钢铁企业排放废气中典型污染物主要包 括粉尘、SO2、二恶英类污染物等，在这些污染物中，其中70％以上SO2，90％ 的大气二恶英类污染物排放来自钢铁烧结机。因此对烧结机烟气污染治理是钢 铁治污的重心之一。

烟气脱硫有干法、半干法、湿法三种。干法脱硫效率较低，湿法脱硫虽然 脱硫效率较高，但存在着设备投资大，占地面积大，水资源浪费，二次污染严 重等缺点，因此湿法脱硫的应用受到一定的制约。现在烧结机烟气脱硫绝大多 数采用半干法脱硫。半干法脱硫有许多种，包括旋转喷雾干燥脱硫工艺、循环 流化床工艺、密相干塔法脱硫艺、ENS半干法脱硫、奥钢联MEROS脱硫工艺、 LEC半干法等多种，不论是采用向吸收反应塔内直接喷入生石灰浆液与烟气进 行反应，还是采用生石灰粉和雾化水在塔内与烟气进行反应，最终反应后液滴 都是通过烧结烟气热量而得到迅速干燥，形成干态粉状料，然后由袋式除尘器 继续捕集净化，因此半干法脱硫不产生废水。

发明内容

本发明提供了一种用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶英的装置及方法，在 现有半干法脱硫吸收塔内设置活性焦过滤装置，能够实现对烧结烟气进行高效 脱硫、脱二恶英及重金属的目的。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶英的装置，所述装置包括依次相连接的 急冷塔、布袋除尘器、活性焦填充吸收塔、布袋除尘器，所述活性焦填充吸收 塔被设置的活性焦净化过滤板自中部分成上下两部分，下部设置有脱硫剂存储 器和喷水嘴，上部内壁贴合有可拆卸的有活性焦净化过滤层。

作为本发明的优选技术方案，所述布袋除尘器为低压喷吹脉冲袋式除尘器。

作为本发明的优选技术方案，所述活性焦填充吸收塔下部采用文丘里管， 所述文丘里管从下往上依次为圆锥收缩段、圆柱段和圆锥扩张段；所述脱硫剂 存储器设置于圆锥收缩段；所述喷水嘴设置于圆锥扩张段，所述圆锥收缩段下 面设有电除尘器。

作为本发明的优选技术方案，所述活性焦净化过滤层为半球形状，凸起的 球面朝向进烟气方向。

用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶英的方法，包括以下步骤：

步骤一：高温烧结烟气送入急冷塔，烟气进入急冷塔后通过加湿使温度迅 速降至110℃～150℃；

步骤二：将经过急速降温的烧结烟气送入布袋除尘器，过滤烟气中大部分 的粉尘及重金属，过滤产生的粉尘及铅尘存储在除尘器的灰斗中，通过加湿机 对粉尘及铅尘定时定量加湿；

步骤三：烧结烟气经除尘处理后进入活性焦填充吸收塔，文丘里管下部的 脱硫剂存储器内粉状脱硫剂Ca(OH)₂进入活性焦填充吸收塔底部，脱硫剂在吸收 塔内与烟气混合，吸收塔内喷水嘴的雾化水喷向整个烟气流动截面，烟气、脱 硫剂、水混合并在吸收塔内向上运动，同时二氧化硫和脱硫剂Ca(OH)₂发生化学 反应，烟气中的二氧化硫被脱除；

步骤四：当烧结烟气通过活性焦填充吸收塔内的活性焦净化过滤层时，烟 气中的粉尘首先被活性焦层过滤拦截；然后二恶英、二氧化硫及重金属等物质 被活性焦微孔吸附；同时在活性焦微孔表面的二氧化硫与水分、氧气在吸附态 下被活性焦化氧化催或者还原，形成吸附态的稀硫酸和水；

步骤五：过滤后烧结烟气送入布袋除尘器，进一步过滤烟气中的粉尘、重 金属及脱硫剂，过滤产生的粉尘及铅尘存储在除尘器的灰斗中，通过加湿机对 粉尘及铅尘定时定量加湿；

步骤六：再次除尘后的烟气送入烟囱中经烟囱排出。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤三中喷入吸收塔内的粉状脱硫剂中 的所含Ca与烟气中所含S摩尔比1∶1.2～2.2。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤三中控制烟气的流速为6～8m/s，控 制喷水嘴的雾化水的喷入量，使反应塔内温度保持在80℃～90℃。

本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明工艺合理、能够有效脱除 烧结烟气中的二氧化硫和二恶英等有害成分。本发明装置结构进一步优化，能 够满足工艺要求，其净化性能好、效率高、使用成本较低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图标识：1、急冷塔；2、布袋除尘器①；3、活性焦填充吸收塔；31、活 性焦净化过滤层；32、活性焦净化过滤板；33、喷水嘴；34、文丘里管；35、 电除尘器；36、脱硫剂存储器；4、布袋除尘器②；5、烟囱。

具体实施方式

如图1所示，用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶英的装置，包括依次相连 接的急冷塔1、布袋除尘器2、活性焦填充吸收塔3、布袋除尘器4，所述活性 焦填充吸收塔3被设置的活性焦净化过滤板32自中部分成上下两部分，下部设 置有脱硫剂存储器36和喷水嘴33，上部内壁贴合有可拆卸的有活性焦净化过滤 层31。

本实施例中，布袋除尘器2和布袋除尘器4为低压喷吹脉冲袋式除尘器， 其包括支架、箱体、喷吹装置、滤袋和脉冲控制仪，滤袋设在箱体内，箱体的 下端和上端分别设有进风口和出风口，箱体的下面设有卸灰装置，脉冲控制仪 与喷吹装置电路连接；喷吹装置设置在箱体的上面，喷吹装置通过管道与空气 压缩装置连接，喷吹装置包括喷吹管、喷嘴和电磁阀，电磁阀设在喷吹管上并 与所述脉冲控制仪电路连接。

本布袋除尘器采用压差反馈式脉冲电子控制仪，根据除尘设备运行阻力自 行调节喷吹器的脉冲间隔，使喷吹次数减少到最少。实现低压力、短脉冲的喷 吹功能，其重量轻、占地少、造价低，并且除尘效率高、运行稳定、性能可靠、 维修方便。

本实施例中，活性焦填充吸收塔下部采用文丘里管34，文丘里管34从下往 上依次为圆锥收缩段、圆柱段和圆锥扩张段；脱硫剂存储器36设置于圆锥收缩 段；喷水嘴33设置于圆锥扩张段，圆锥收缩段下面设有电除尘器35。活性焦净 化过滤板32为半球形状，凸起的球面朝向进烟气方向，采用半球形状的活性焦 净化过滤层32主要使灰尘和有害物质吸附在半球形表面，增大过滤面积，提高 过滤效果。

用于烧结烟气脱除二氧化硫和二恶英的方法，包括以下步骤：

步骤一：高温烧结烟气送入急冷塔1，烟气进入急冷塔1后通过加湿使温度 迅速降至110℃～150℃；

步骤二：将经过急速降温的烧结烟气送入布袋除尘器2，过滤烟气中大部分 的粉尘及重金属，过滤产生的粉尘及铅尘存储在布袋除尘器2的灰斗中，通过 加湿机对粉尘及铅尘定时定量加湿；

步骤三：烧结烟气经除尘处理后进入活性焦填充吸收塔3，文丘里管34下 部的脱硫剂存储器36内粉状脱硫剂Ca(OH)₂进入活性焦填充吸收塔3底部，脱硫 剂在吸收塔内与烟气混合，吸收塔内喷水嘴的雾化水喷向整个烟气流动截面， 烟气、脱硫剂、水混合并在吸收塔内向上运动，同时二氧化硫和脱硫剂Ca(OH)₂发生化学反应，烟气中的二氧化硫被脱除；

步骤四：当烧结烟气通过活性焦填充吸收塔3内的活性焦净化过滤板32和 活性焦净化过滤层31时，烟气中的粉尘首先被活性焦过滤拦截；然后二恶英、 二氧化硫及重金属等物质被活性焦微孔吸附；同时在活性焦微孔表面的二氧化 硫与水分、氧气在吸附态下被活性焦化氧化催或者还原，形成吸附态的稀硫酸 和水；

步骤五：过滤后烧结烟气送入布袋除尘器4，进一步过滤烟气中的粉尘、重 金属及脱硫剂，过滤产生的粉尘及铅尘存储在布袋除尘器4的灰斗中，通过加 湿机对粉尘及铅尘定时定量加湿；

步骤六：再次除尘后的烟气送入烟囱中烟囱5排出。

本实施例中，所述步骤三中喷入吸收塔内的粉状脱硫剂中的所含Ca与烟气 中所含S摩尔比1∶1.2～2.2，步骤三中控制烟气的流速为6～8m/s，控 制喷水嘴的雾化水的喷入量，使反应塔内温度保持在80℃～90℃。

本发明通过上述工艺和装置净化烧结烟气，能够有效脱除烧结烟气中的二 氧化硫和二恶英等有害成分，二恶英日均值<0.5TEQng/m³，SO₂<50mg/Nm³，颗粒 物<2.5mg/Nm³。本发明净化性能好、效率高，使用成本较低。