[发明专利]一种烧结烟气活性炭高效净化工艺有效

专利信息
申请号: 201810872623.6 申请日: 2018-08-02
公开(公告)号: CN109092008B 公开(公告)日: 2020-08-18
发明(设计)人: 甘敏;范晓慧;季志云;陈许玲;汪国靖;袁礼顺;姚佳文;吕薇;唐庆余;姜涛 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: B01D53/02 分类号: B01D53/02;B01D50/00
代理公司: 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 代理人: 张伟;魏娟
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 烧结 烟气 活性炭 高效 净化 工艺
【说明书】:

发明公开了一种烧结烟气活性炭高效净化工艺,该工艺是将整个烧结过程产生的烟气分为升温段烟气和非升温段烟气,所述升温段烟气单独进行冷却和布袋除尘预处理,所述非升温段烟气单独进行电除尘预处理;将预处理后的升温段烟气和非升温段烟气汇合进入活性炭吸附塔进行脱硫脱硝处理。该工艺通过调控烟气的温度,使其满足活性炭净化的最佳温度要求,同时减少进入活性炭吸附塔烟气中的超细颗粒物含量,从而降低对活性炭的毒副作用,从而提高了活性炭工艺的净化效率。

技术领域

本发明涉及一种烧结烟气净化工艺,特别涉及一种将烧结烟气分段预处理,再进行合并且实现活性炭高效净化的工艺,属于钢铁冶金烟气污染物综合治理技术领域。

背景技术

烧结工艺是钢铁工业烟气污染物的主要污染源,烧结废气量占钢铁工业总废气量的40%,其排放的SOx、NOx、PM10、持久性有机物、重金属等污染物均居钢铁工业首位。2018年国家环保部发布了《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》,超低排放标准要求烧结烟气颗粒物浓度低于10mg/Nm3、二氧化硫低于35mg/Nm3、氮氧化物低于50mg/Nm3。因此,排放标准的要求日益严格,对钢铁烧结行业提出了巨大的挑战。

相对而言,活性炭吸附法因具有综合脱除功能、SO2可回收利用、无二次污染等优势,且相比其他方法更适合我国烧结原料复杂、烟气性质波动大、污染物超标种类多的特征,而被广泛认为是极具前景的烧结烟气污染物综合治理技术。

活性炭净化技术代表性的有德国WKV和日本住友、日本J-Power(MET-Mitsui-BF)工艺。我国活性炭法净化烧结烟气的应用始于2010年,太钢从日本引进国内首套活性炭烟气处理装置,通过多年消化、吸收,目前工艺运行稳定,具有较好的脱硫效果和一定的脱硝作用。近年来,国内中冶长天国际工程有限公司也推出了活性炭烟气治理技术,并在宝钢湛江钢铁、安阳钢铁等烧结机上实现了工程化,实践表明,活性炭工艺较传统单一的脱硫、脱硝组合工艺(石灰石-石膏法/循环流化床+SCR)具有较好的性价比优势。

但是现有的活性炭净化工艺对烟气温度、粉尘浓度和粒度有着严格的要求:

1)要求进入活性炭吸附塔的烟气有适宜的温度,如果温度太低,则会降低活性炭脱硝的催化活性,如果温度太高,则运行过程存在着火的隐患。不少厂家烟气除尘后烧结烟气温度高于150℃,超过活性炭工艺的适宜温度范围,在净化过程往往导入冷空气以降低烟气温度,这导致净化的气体量大幅增加,净化效率降低。

2)要求进入活性炭吸附塔的烟气中粉尘浓度较低,尤其是超细颗粒物。超细颗粒物在净化过程被吸附到活性炭中,堵塞活性炭的孔隙,或者占据活性炭的反应表面,对活性炭脱硫脱硝产生负面影响。此外,超细颗粒物中富含K、Na、Pb等碱金属、重金属元素,对活性炭催化脱硝活性有着毒副作用,因此应尽量避免带入到活性炭吸附塔。而现有的常见的用于脱除粉尘的电除尘器,对超细颗粒物的脱除作用弱,且碱金属重金属氯化物比电阻高,电除尘脱除效率更低。因此,对于粉尘对活性炭的负面影响,目前还没有很好的解决措施。

当前的烧结烟气活性炭工艺是将所有烟气导入到吸附塔,由于烟气温度及粉尘浓度等因素的影响,使得净化过程不能高效顺利进行。

发明内容

针对现有技术中烧结烟气利用活性炭脱硫脱硝的工艺,存在温度难控制、烟气中粉尘浓度大、碱金属和重金属含量高等问题,本发明的目的是在于提供一种将温度及成分不同的烧结烟气分段预处理,预处理烟气合并再进行活性炭高效净化的工艺,该工艺利用不同烧结阶段烟气温度和粉尘排放的特征,将温度高、粉尘浓度大的升温段烟气进行降温和除尘预处理,一方面将烟气过剩的热量回收利用的同时,调控烟气的温度,使烟气温度满足活性炭净化的温度范围,另一方面将烟气中的超细颗粒物大幅降低,减少超细颗粒物对活性炭净化的危害作用,而非升温段水分高、超细颗粒物浓度低,直接通过电除尘可以满足活性炭净化要求,从而提高活性炭工艺的净化效率。

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