太钢烧结机烟气脱硫脱硝工艺
1、脱硫设备
序
设备名称
号
1
吸咐塔
2
解析塔
3
增压风机
4
链式输送机
5
旋转阀
6
振动筛
7
挡板阀
8
辅助风机
9
辊式给料机
10 热气发生器
11
电梯
四、主要设备
数量
6 1 1 3 24 1 17 8 39 1 1
说明 450 宽:9.28m,高:41.12m 由加热段及冷却段组成 8500kW 处理能力:28(40)t/h 处理能力:4(24)t/h 处理能力:20t/h 烟道及吸咐塔进出口 除尘、助燃、冷却、热气风机等
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。
55kW/75kW
3、制氨设备
序 设备名称 号
1
液氨储罐
2 卸氨压缩机
3 无水氨蒸发器
4
氨稀释槽
5 氨气混合器
6
阻火器
7 氨气稀释风机
数量
2 2 2 1 1 1
1
说明
50m3 排气量:57.8m3/h,11KW
蒸发能力:400kg/h 容积12m3
氨:300(210)m3/h,空气:6700m3/h
63000Nm3/h 提升47.5m
2、制酸设备
序
设备名称
号
数量
1
喷淋塔
1
2 泡沫柱洗涤器
2
3 气体冷却塔
1
4
电除雾器
1
5
干燥塔
1
6
吸收塔
2
7
转化塔
1
8
各类泵
23
9
SO2风机
2
10 酸罐(槽)
1
说明
Φ1500×10700 Φ1500×9600 Φ1500×12700
N=9.0kW Φ1500×15300 Φ1500×18300 Φ2000×15000 35(55)m3/h,3(7.5)kW
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%。
3、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
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
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
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。
•A •M •解析塔入口旋转阀
•解析塔 •辊式给料机
•M •A •解析塔卸料旋转阀
•活性碳出口转向器 •活性碳 筛子
• 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。
热段。
⑥、冷风系统:
• 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。
•通风
⑦、除尘系统: •解析塔
•活性碳一号运输机 下部刮板式运输机
•M
•二段灰尘收 集器
•一段灰尘收 集器
•活性碳 筛子
•M •M
•M
•飞尘收 集器
•活性碳二号运输机 下部刮板式运输机
•M
•活性碳筛子仓
•M
•A
分解反应:
①. 硫酸的分解反应
H2SO4. H2O→SO3 + 2H2O →SO2 + 0.5CO2
SO3+0.5C(化学损耗)
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 +1/3N2
SO3+2/3 NH3→SO2 +H2O
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 +H2O
③、活性炭输送系统:
•M
•倾 •倾料器倾
料 器
•M
料器•M
•M
•吸附塔入口旋 转阀
•一号吸附塔
•辊式给料机
•M
•吸附塔卸料旋转阀
•M
•M
•M
•M •M
•M
•活性碳入口转 向器
• 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 )2SO4
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:
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。
(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。
⑤、热风系统:
•吸附塔 •发生器压力控制阀
•N2
•热气入口挡板
•热气循环风机
•助燃空气风机
•COG
•COG 增压风机
•N2
•热气发生器
•A •COG 废气隔离
阀
•SRG旁通 阀
•A
•解析塔
•SRG隔离 阀
•A •A
•SRG
•冷却空气风 机
• 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
二、脱硫脱硝工艺及原理 (一)、工艺流程图
烧结电除尘 烧结电除尘
烟囱
增压风机
氨储存、制备
吸
解
富硫气体硫酸 制备系统
收
析
塔
塔
活 性
炭
•WG
•BUF
•NH3
•※ 1
•稀释空气 风机
•热气循 环风机
•COG
•助燃空气 风机
•热气 发生器
•AC
•活性碳卸 载仓
•N2
•吸 附 塔
•解 析Байду номын сангаас塔
•AC*1) 筛子
• 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 还原性物质)
C-Red:为活性炭表面的
②、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。
1、烟气系统
•W G
•主风机 •M
•M
•增压风机旁通挡 板
•M
•M •隔离挡板
•吸附塔
•空气入口 挡板
•BUF
•M
•M
•增压风机入口挡板
•吸附塔入口挡 板