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太钢烧结机烟气脱硫脱硝工艺

2013-03-23 33页 ppt 709KB 217阅读

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太钢烧结机烟气脱硫脱硝工艺nullnull太钢450m2烧结机烟气脱硫脱硝工艺技术山西太钢工程技术有限公司 二0一一年六月null 目 录 一、概述 二、脱硫脱硝工艺及原理 三、制酸工艺及原理 四、主要设备 五、原辅材料动力介质消耗 六、脱硫脱硝工程主要指标null一、概述烧结生产是以精矿粉、各种含铁废物、除尘灰、氧化铁皮等含铁物料作为主要原料,配入适当比例的焦粉或无烟煤和熔剂石灰石和石灰粉,经过原料加工、配制、混合、...
太钢烧结机烟气脱硫脱硝工艺
nullnull太钢450m2烧结机烟气脱硫脱硝工艺技术山西太钢工程技术有限公司 二0一一年六月null 目 录 一、概述 二、脱硫脱硝工艺及原理 三、制酸工艺及原理 四、主要设备 五、原辅动力介质消耗 六、脱硫脱硝工程主要指标null一、概述烧结生产是以精矿粉、各种含铁废物、除尘灰、氧化铁皮等含铁物料作为主要原料,配入适当比例的焦粉或无烟煤和熔剂石灰石和石灰粉,经过原料加工、配制、混合、造球、布料、点火、烧结、破碎、筛分、冷却等过程,生产出成品烧结矿。null在烧结料焙烧时产生大量的废气(SO2、NOX、CO、烟尘)及粉尘,经过电除尘后通过烟囱排出,对环境造成严重污染。为改善环境,减少污染物排放,增设此烟气治理装置。 烟气治理装置:活性炭吸附工艺,脱硫、脱硝、脱二噁英、脱重金属、除尘五位一体,其副产品为浓硫酸。本工程由山西太钢工程技术公司集成,在国内烧结行业为首例。 二、脱硫脱硝工艺及原理二、脱硫脱硝工艺及原理氨储存、制备活 性 炭 烟囱吸 收 塔解 析 塔增压风机富硫气体硫酸制备系统(一)、工艺图nullNH3WGCOGACN2SRGDUST※1BUF稀释空气风机助燃空气风机热气发生器热气循环风机吸附塔解析塔AC*1) 筛子活性碳卸载仓灰尘储存仓冷却风机集尘风机(二)、脱硫工艺系统的主要构成(二)、脱硫工艺系统的主要构成   该装置主要由烟气系统(烟气管道、增压风机系统)、脱硫系统(吸附、解析、活性炭的输送、活性炭的补给、热风循环、冷风循环及除尘系统)、脱硝系统(液氨储存、输送、蒸发混合注入)、以及相应的电气、仪控(含监测装置)等系统组成。 null1、烟气系统①、系统正常运作时,烧结烟气通过机头电除尘器净化后,烟气含尘浓度为98 mg/Nm3,烟气经过现有主风机及新增设的增压风机进入脱硫脱硝设备,经过净化以后,再通过烧结主烟囱排入大气。 ②、为了方便系统运行时各设备的调节,在烟道上设置挡板阀,供净化设备停止运行或检修时,切换挡板以使烟气能够从烟囱排放。2、脱硫系统: 2、脱硫系统: ①、吸附系统: 在脱硫系统中,吸附系统是整个工程中最重要的系统,主要设备由吸收塔、NH3添加系统等组成。在吸收塔内设置了进出口多孔板,使烟气流速均匀,提高净化效率。吸收塔内设置三层活性炭移动层,便于高效的脱硫。null脱硫反应: 在脱硫反应中,是物理吸附和化学吸附的结合的复合反应; a. 物理吸附 SO2→SO2(SO2吸附在活性炭微细孔中) b. 化学吸附 SO2+ O2→SO3 SO3+ n H2O→H2SO4+ (n-1 )H2O c. 向硫酸盐转化(靠NH3/SO2) H2SO4+ NH3→NH4 HSO4 NH4 HSO4+ NH3→(NH4 )2SO4null脱硝反应: SCR反应 NO+NH3+1/2 O2→N2+ 3/2H2O non-SCR(与脱离时生成的还原性物质直接反应) NO+ C…Red→N2 C-Red:为活性炭表面的还原性物质)null②、解析系统: 吸附了硫化物的活性炭,经过输送机送至解析塔,在这里活性炭从上往下运行,首先经过加热段,被加热到超过400℃以上,将活性炭所吸附的物质解析出来。富二氧化硫气体”(“SRG”)排至后处理设施,制备硫酸。解析后的活性炭,在冷却段中冷却到150℃以下,然后经过输送机再次送至吸附塔,循环使用。 null分解反应: ①. 硫酸的分解反应 H2SO4. H2O→SO3 + 2H2O SO3+0.5C(化学损耗)→SO2 + 0.5CO2 H2SO4. H2O+0.5C(化学损耗)→SO2 + 2H2O + 0.5CO2 ②. 酸性硫氨的分解反应 NH4HSO4→SO3 +NH3 +H2O SO3+2/3 NH3→SO2 +H2O+1/3N2 NH4HSO4→SO2 +2H2O+1/3N2+1/3 NH3 ③. 碱性化合物(还原性物质)的生成 -C..O+ NH3=-C…NH +H2Onull③、活性炭输送系统: 活性炭再循环是通过两条链式输送机,确保活性炭在吸附塔和解析塔间循环使用。 No.2 AC 输送皮带位于吸收塔的下部,将吸附了烟气中SO2的活性炭输送至解析塔。 No.1 AC 输送皮带位于解析塔的下部,将解析后干净的活性炭输送至吸附塔再次重复使用。null④、活性炭的补给系统: 活性碳二号运输机卷门活性炭在脱硫过程中,会出现破碎,颗粒度降低,为保证脱硫效率,需将小颗粒的炭粉排出,这就需要不断的补充新的活性炭。 在该系统中,汽车将外购活性炭通过皮带输送至活性炭储罐,储罐规格为ø3.6×16.5m 容积为80t,相当于7天用量。null⑤、热风系统: 主要提供解析活性炭的热风。在此系统中,通过煤气发生器将空气加热至450℃,在通过循环风机送至加热段。 null在此部分,将经过解析后的活性炭,在冷却段中冷却到150℃以下。⑦、除尘系统:⑥、冷风系统:为了满足环保的需要,特在所有的产尘点设置除尘罩,最后汇总成一根总管,通过低压脉冲除尘器使得外排粉尘浓度小于20mg/Nm3.null3、脱硝系统①、氨注入系统图:null 氨气供应系统:氨气供应系统包括液氨储罐,氨气蒸发器,压缩机,氨气稀释槽,氨气调压装置,氨气与空气混合装置及配套管道系统及控制装置。外购的液氨通过槽车运到用户区,用压缩机卸到液氨储罐,经蒸发器汽化后,通过调压装置调到用户压力后送至混合单元。在混合单元设有控制阀门调节用气量及压力,设有火花捕集器防止爆炸与回火,加压后被加热到130℃的空气混合后供给工艺气系统和吸咐塔系统使用。②、氨站系统三、制酸工艺及原理三、制酸工艺及原理(一)、概述烧结机烟气采用活性炭吸附脱硫脱硝工艺,活性炭所吸附的气体经解析塔解析后排出的烟气中SO2含量高,SO2体积比大于20%(干)。因此,可进行烟气制酸,回收烟气中的SO2,生产浓度为98%的成品硫酸,彻底治理SO2对环境的污染,变废为宝。 本烧结机富集烟气制酸采用技术先进、经验成熟的喷淋塔+泡沫柱洗涤装置、3+1四段转化、一次干燥、两次吸收的制酸工艺。null(二)、工艺流程简述 制酸车间设置有烟气净化工序、干吸工序、转化工序等主要工艺装置。 1、净化工序 富集烟气(SRG),温度为400℃-450℃ ,进入喷淋塔,与自上而下的喷淋循环液进行充分接触,发生粒子的捕集及气体的吸收,相应进行热量的传递。经过喷淋塔的绝热蒸发,烟气温度降至78℃左右,进入一级泡沫柱洗涤器的反向喷射筒,与由大口径喷嘴逆向喷入的液体相撞,从而迫使液体呈辐射状自里向外射向筒壁,这样在气—液界面处建立起一定高度的泡沫区。根据气液的相对动量,泡沫柱沿筒体上下移动,由于气体与大面积不断更新的液体表面接触,在泡沫区即发生进一步的粒子捕集及气体的吸收。然后气体和液体进入气液分离槽进行气——液分离,经分离后的气体进入气体冷却塔。null为排出系统的热量,在气体冷却塔循环泵后设置稀酸板式冷却器,用循环水冷却。经冷却后的循环液回到气体冷却塔自上往下淋洒,使气体进一步降温、除尘,烟气出口温度降至40℃左右,进入二级泡沫柱洗涤器反向喷射筒,在此设置一段逆向喷嘴,进一步洗涤烟气,除去其中的HCL、HF、NH3、尘等杂质。系统补充水由此加入,经二级泡沫柱洗涤器出来的气体进入一级和二级电除雾器,将其酸雾除去,使净化出口酸雾量≤5mg/Nm3。null为减少由于液体的含固量增大而造成对设备、管道的磨损和管道堵塞等不利影响,设置斜板沉降槽沉降液相中的烟尘;为更好的吸收烟气中的HCL、HF、NH3等杂质;从喷淋塔循环泵引出部分循环液(经过脱吸塔送至废酸储槽,由槽车送至太钢废水处理总站。null2、干吸工序 净化工序出来的净化烟气,分别干吸工序淋洒93%硫酸的干燥塔内脱除烟气中所含的水份,经干燥后含水≤0.1g/Nm3的烟气由SO2鼓风机升压后送往转化工序。 硫酸干吸采用了常规的一级干燥、二次吸收、循环酸泵后冷却的流程与双接触转化工艺相对应。干燥塔内循环淋洒93%浓硫酸,在一吸塔和二吸塔内循环淋洒98%浓硫酸吸收硫酸转化来的SO3,吸收率不低于99.95%。 null3、转化工序 硫酸转化采用了四段“3+1”式双接触工艺,“Ⅲ、Ⅰ—Ⅳ、Ⅱ”换热流程。从SO2鼓风机来的冷SO2气体,利用第Ⅲ热交换器和第Ⅰ热交换器被第三段和第一段触媒层出来的热气体加热到415℃进入转化器一段触媒层。经第一、二、三段触媒层催化氧化后的SO3气体(SO2转化率约为94.5%),经各自对应的换热器换热(约360℃)经省煤器回收热量后送往一吸收塔吸收SO3制取硫酸。一吸收塔出来的SO2气体,利用第Ⅳ热交和第Ⅱ热交被第四段、第二段触媒出来的热气体加热到425℃,进入转化器四段触媒层进行第二次转化。经催化转化后,总转化率≥99.75%的SO3气体,经第Ⅳ热交换器换热后(约162℃)送往二吸收塔吸收SO3制取硫酸。吸收后烟气经纤维除雾器除雾后通过烟道送尾气钢烟囱排空,烟囱高度为60米 null 四、主要设备1、脱硫设备null2、制酸设备null3、制氨设备五、原辅材料动力介质消耗五、原辅材料动力介质消耗六、脱硫脱硝工程主要指标六、脱硫脱硝工程主要指标nullnull综述: 采用活性炭吸附工艺实施烧结烟气脱硫脱硝治理工程后,烟气脱硫脱硝系统装置在任何工况情况下排出净烟气,可以实现减污的目标,有利于市区环境的全面改善,同时可以降低排污费的支付,在取得巨大环境效益的同时,产生一定的经济效益。该工程由太钢工程技术公司集成,完成了全部脱硫脱硝工厂设计、软件编程及调试、施工技术服务,在工程设计及实践中积累了丰富的经验,可为该技术的推广应用提供技术支持和工程集成。null
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