鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及尾氣凈化領(lǐng)域，具體涉及一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置。尾氣凈化裝置包括噴淋塔(1)、冷卻塔(2)、電除霧器(3)、AO反應(yīng)塔(4)和尾氣吸收塔(8)，所述的噴淋塔(1)、冷卻塔(2)、電除霧器(3)、AO反應(yīng)塔(4)和尾氣吸收塔(8)依次首尾相連，所述的AO反應(yīng)塔(4)內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、二次吸收層和活性催化層。應(yīng)用于本實用新型的尾氣凈化裝置和凈化技術(shù)能夠達到脫除煙氣中SO2、NOx、塵、氟、氯等有害雜質(zhì)，實現(xiàn)煙氣凈化，又能夠回收SO2。該裝置具有可同時脫除多種污染物，可連續(xù)生產(chǎn)、可有效回收硫資源，適應(yīng)性廣的特點具有廣泛的應(yīng)用價值。
【專利說明】
鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及尾氣凈化領(lǐng)域，具體涉及鐵球團含so2、nox的煙氣凈化領(lǐng)域，尤其 涉及一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 采用鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機生產(chǎn)鐵球團的工藝，原料經(jīng)過焙燒產(chǎn)生大量S〇2、NOx 的煙氣（S〇2含量8000~20000mg/Nm3，N0x含量400~600mg/Nm 3)，其產(chǎn)生的尾氣成分較燃煤 電廠尾氣復(fù)雜，處理的要求更高。主抽風(fēng)機后的煙氣溫度為160~200°C，比燃煤電廠高60 °C，S0 2含量是其2~3倍，而且還存在大量的塵、氟、氯等有害雜質(zhì)。鐵球團煙氣與燃煤電廠 煙氣的對比如下：
[0003] 表1燒結(jié)球團與燃煤電廠煙氣條件對比
[0004]
[0005] 國內(nèi)外煙氣凈化工藝往往分別針對單一的S02或N0X提出處理工藝，或者是針對燃 煤電廠煙氣提出了一體化脫硫脫硝的工藝路線。鐵球團燒結(jié)煙氣中雜質(zhì)含量高，成分復(fù)雜， 開發(fā)一種投資少、運行費用低、效率高、且能實現(xiàn)副產(chǎn)品資源化的技術(shù)是非常迫切的。
[0006] 目前，國內(nèi)鞍鋼股份有限公司發(fā)明了一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝及其脫硫脫硝的方法 (CN102908889A)。該方法以CaO粉與氧化劑混合進行噴霧吸收，同時該方法未針對含塵、氟、 氯等有害雜質(zhì)煙氣凈化處理。同時該方法的應(yīng)用實例針對的S0 2含量1000mg/Nm3，N0x含量 200mg/Nm3,應(yīng)用范圍有局限，不能滿足燒結(jié)煙氣處理的要求。
[0007]武漢慧邦環(huán)境工程技術(shù)有限公司發(fā)明了一種燃煤電廠煙氣同時脫硫脫硝工藝及 其系統(tǒng)(CN 103301723A)，該工藝闡述煙氣中302、如、勵2、02在多層泡沫陶瓷填料的孔隙中 繞行時，依靠煙氣自身發(fā)生連鎖化學(xué)反應(yīng)分離出H 2S〇4和hn〇3。但是在燒結(jié)煙氣的生產(chǎn)中未 見3〇2、勵、勵2、〇2之間的連鎖化學(xué)反應(yīng)顯著。
[0008] 中國科學(xué)院過程工程研究所和鞍鋼集團工程技術(shù)有限公司合作發(fā)明的一種燒結(jié) 煙氣同時脫硫脫硝裝置及方法(CN103933841A)利用臭氧將N0氧化為高價，氧化后的煙氣進 入反應(yīng)塔與噴入的石灰漿發(fā)生反應(yīng)。該方法中石灰漿的引入后續(xù)會產(chǎn)生大量的CaS0 4固體 廢棄物，S02未得到充分回收。
[0009] 陜西蔚藍能源科技有限公司發(fā)明了一種新型高效脫硫脫硝方法及裝置 (CN104324610A)，該方法的特征在于在煙氣中添加誘發(fā)劑，在光和熱的作用下，誘發(fā)劑發(fā)生 分解產(chǎn)生活性誘發(fā)基團，活性誘發(fā)基團在光的作用下引發(fā)氧氣或空氣發(fā)生離解產(chǎn)生活性氧 原子，煙氣中S04PN0 X在高活性氧原子作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高價態(tài)氧化物，高價 態(tài)氧化物經(jīng)過吸收液被完全吸收轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)后脫除。在實際的球團燒結(jié)煙氣中， 難以提供穩(wěn)定的條件保證誘發(fā)劑發(fā)生分解。 【實用新型內(nèi)容】
[0010] 本實用新型所解決的現(xiàn)有技術(shù)的問題是:球團燒結(jié)煙氣中雜質(zhì)含量高、成分復(fù)雜， 現(xiàn)有的裝置不能滿足燒結(jié)尾氣處理達標排放，同時對高濃度s〇 2實現(xiàn)資源化的新型氣體凈 化處理的要求。
[0011] 針對以上不足，本實用新型提出了一種針對鐵球團燒結(jié)尾氣的凈化裝置及其凈化 方法和應(yīng)用，可以同時實現(xiàn)尾氣的達標排放和s〇 2的資源化。
[0012] 具體而言，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：
[0013] 本實用新型提供了一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置，包括噴淋塔1、冷卻塔2、電除霧 器3、A0反應(yīng)塔4和尾氣吸收塔8,所述的噴淋塔1、冷卻塔2、電除霧器3、A0反應(yīng)塔4和尾氣吸 收塔8依次首尾相連，所述的A0反應(yīng)塔4內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、二次吸收 層和活性催化層。
[0014]優(yōu)選的，所述的凈化裝置還包括解吸塔7,所述的一次吸收層與解吸塔7相連。
[0015] 優(yōu)選的，所述的凈化裝置還包括二次吸收循環(huán)槽6,所述的二次吸收循環(huán)槽6與二 次吸收層相連。
[0016] 優(yōu)選的，所述的凈化裝置還包括氧化循環(huán)槽5,所述的氧化循環(huán)槽5與所述的活性 催化層相連。
[0017]優(yōu)選的，所述的一次吸收層的高度為4.5~5.5米，所述二次吸收層的高度為1.5~ 3.5米，所述活性催化層的高度為2.5~4米。
[0018] 優(yōu)選的，所述凈化裝置還包括胺液凈化單元9,所述胺液凈化單元9與所述A0反應(yīng) 塔4相連。
[0019] 優(yōu)選的，所述胺液凈化單元9和所述解吸塔7相連。
[0020] 本實用新型還提供了一種鐵球團燒結(jié)尾氣的凈化方法，包括如下步驟：
[0021 ] (1)首先，煙氣順次經(jīng)過噴淋塔1、冷卻塔2和電除霧器3進行除塵降溫；
[0022] (2)然后，煙氣順次通過A0反應(yīng)塔4的一次吸收層、二次吸收層和活性催化層，其 中，煙氣中的S02分別為設(shè)置在一次吸收層和二次吸收層內(nèi)的胺液吸收，煙氣中的N0X在活性 催化層內(nèi)實現(xiàn)N0X的氧化；
[0023] (3)最后，煙氣通過尾氣吸收塔8進一步實現(xiàn)對S02和N0X的氧化吸收。
[0024] 優(yōu)選的，所述一次吸收層與解吸塔7相連，實現(xiàn)胺液的流通;解吸塔7與胺液凈化單 元9相連，實現(xiàn)胺液的流通;所述二次吸收層與二次吸收循環(huán)槽6相連，實現(xiàn)胺液的流通。
[0025] 優(yōu)選的，所述活性催化層與氧化循環(huán)槽5相連，煙氣在活性催化層中的氧化溫度為 30 ~80°C。
[0026] 優(yōu)選的，所述氧化循環(huán)槽5內(nèi)含有過氧化氫溶液。
[0027] 優(yōu)選的，所述過氧化氫溶液的濃度為4%~20 % (w/w)。
[0028] 優(yōu)選的，所述的活性催化層內(nèi)設(shè)有活性催化劑，所述活性催化劑包括活性炭、氧化 物活性成分和催化助劑。
[0029]優(yōu)選的，所述活性炭含量大于等于90%，所述氧化物活性成分含量為7%~9%，所 述催化助劑的含量為1 %~3 %。
[0030] 優(yōu)選的，所述的氧化活性成分為三氧化二鐵、氧化鈦、氧化銅或氧化錳中的一種或 幾種，所述的催化助劑為氧化鑭或二氧化鈰中的一種。
[0031] 優(yōu)選的，所述尾氣吸收塔8內(nèi)設(shè)置有堿性溶液，煙氣在尾氣吸收塔8內(nèi)與堿性溶液 反應(yīng)。
[0032] 優(yōu)選的，所述堿性溶液為他0!1、1(0!1工&(0!1)2、1%(0!1) 2、氨水或尿素中的一種或多 種。
[0033]同時，本實用新型還提供了以上任一項所述的尾氣凈化裝置在煙氣凈化領(lǐng)域中的 應(yīng)用，優(yōu)選在含有S02、N0x的煙氣凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用，更進一步優(yōu)選在含有S02、N0 x的鐵球團 燒結(jié)尾氣凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用。
[0034]本實用新型的有益效果為：
[0035] (1)本實用新型的凈化裝置及其凈化方法能夠達到脫除煙氣中S02、N0 x、塵、氟、氯 等有害雜質(zhì)煙氣凈化技術(shù)，又能夠回收高純度S〇2氣體，其干燥后S02氣體濃度達99.5 %以 上，可以制成尚純度硫酸廣品、液態(tài)S〇2廣品或亞硫酸鹽類廣品等。
[0036] (2)本實用新型的適應(yīng)能力強，特別是針對含S02濃度3000~20000mg/Nm 3、N0x超過 500mg/Nm3的復(fù)雜煙氣的適應(yīng)性尤為突出，填補了國內(nèi)球團燒結(jié)煙氣濕法凈化技術(shù)的大生 產(chǎn)能力應(yīng)用的空白。
[0037] (3)本實用新型回收利用了廢氣S02,成功地"變廢為寶"，既解決了污染物排放問 題，又使整個工藝達到了清潔生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本實用新型實施例一的鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 其中，附圖標記對應(yīng)的結(jié)構(gòu)分別如下：
[0040] 1-噴淋塔，2-冷卻塔，3-電除霧器，4-A0反應(yīng)塔，5-氧化循環(huán)槽，6-二次吸收循環(huán) 槽，7-解吸塔，8-尾氣吸收塔，9-胺液凈化單元，10-尾排煙囪。
【具體實施方式】
[0041] 如上所述，針對上述問題，本實用新型提供了一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置及其 凈化方法和應(yīng)用。
[0042] 具體而言，本實用新型提供了一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置，包括噴淋塔1、冷卻 塔2、電除霧器3、A0反應(yīng)塔4和尾氣吸收塔8，所述的噴淋塔1、冷卻塔2、電除霧器3、A0反應(yīng)塔 4和尾氣吸收塔8依次首尾相連，所述的A0反應(yīng)塔4內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、 二次吸收層和活性催化層。
[0043] 同時，本實用新型提供了一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化方法，包括如下步驟：
[0044] (1)首先，煙氣順次經(jīng)過噴淋塔1、冷卻塔2和電除霧器3進行除塵降溫；
[0045] (2)然后，煙氣順次通過A0反應(yīng)塔4的一次吸收層、二次吸收層和活性催化層，其 中，煙氣中的S0 2分別為設(shè)置在一次吸收層和二次吸收層內(nèi)的胺液吸收，煙氣中的N0X在活性 催化層內(nèi)實現(xiàn)N0 X的氧化；
[0046] (3)最后，煙氣通過尾氣吸收塔8進一步實現(xiàn)對S02和N0X的氧化吸收。
[0047]球團燒結(jié)工序的煙氣，其中含有氟、氯、S02及塵等有害雜質(zhì)，溫度在140~250°C， 由主抽風(fēng)機送入噴淋塔，與噴淋塔的洗滌液進行劇烈的氣液兩相物質(zhì)交換和熱量交換。煙 氣中的雜質(zhì)被洗滌液帶走，同時由于熱量交換，洗滌液中的水被絕熱蒸發(fā)，使煙氣中的水分 達到飽和，溫度降到52~63°C左右。在噴淋塔內(nèi)設(shè)置兩層到三層布氣裝置和噴嘴，用來增加 氣液接觸面積，提高除雜的效率。
[0048]所述噴淋塔1出口煙氣與冷卻塔2的下部煙道入口相連。冷卻塔2進一步進行降溫 和除雜，然后煙氣升入電除霧器3,在電除霧器中，雜質(zhì)和酸霧被深度凈化，分離和收集到冷 卻塔底部，因此也稱其為濕式除塵器。
[0049] 所述電除霧器頂部出口煙氣溫度在40~55°C，酸霧含量在3~5mg/Nm3,塵含量在3 ~5mg/Nm3，F(xiàn)、C1離子含量5~10mg/Nm3，進入A0反應(yīng)塔底部煙道。
[0050]電除霧器3頂部出口與A0反應(yīng)塔4底部進氣口相連。煙氣離開電除霧器3后，進入A0 反應(yīng)塔4 A0反應(yīng)塔4主要的功能是實現(xiàn)再生胺吸收及N0X的氧化，又稱為再生胺吸收及N0氧 化塔。
[0051 ]本實用新型中S〇2的吸收分成三級吸收，其中在A0反應(yīng)塔內(nèi)完成二級吸收，S〇2總吸 收率在90%~99%，其中一級吸收胺的濃度控制在16%~28%，二級吸收胺的濃度控制在 2%~10%。其中，本實用新型A0反應(yīng)塔內(nèi)的一次吸收胺液來自于解吸塔7，二次吸收胺液來 自于A0反應(yīng)塔胺液的循環(huán)富集。然后進入尾氣吸收塔8內(nèi)，尾氣吸收塔內(nèi)的填料表面含有堿 性溶液，煙氣與堿性溶液在填料表面逆向接觸，完成第三級吸收。經(jīng)過三級吸收，S0 2的總吸 收率在99 %~99.5 %之間，吸收效果很好，排放指標為20~100mg/Nm3，達到國家排放的標 準，同時回收的S0 2顯著增加了社會效益。
[0052]反應(yīng)開始后，A0反應(yīng)塔塔釜得到的富胺液會輸送到解吸塔7進行高溫解吸，從而實 現(xiàn)高濃度的S02被回收利用。所述解吸塔塔釜內(nèi)含有貧胺液，一部分輸送至A0反應(yīng)塔的一次 吸收層，作為一次吸收液;二次吸收層既提高吸收率，也回收煙氣從一次吸收過程中夾帶出 來的胺液；同時，二次吸收層出口開路去A0反應(yīng)塔塔釜，也可控制調(diào)節(jié)二次吸收胺液濃度； 這種方式調(diào)節(jié)可以實現(xiàn)胺液濃度處于可控狀態(tài)。同時所述解吸塔塔釜輸送10%~20%的貧 胺液去往胺液凈化單元，從而去除胺液中的殘余雜質(zhì)和熱穩(wěn)定性鹽，而進入胺液凈化單元 處理后的貧胺液返回A0反應(yīng)塔繼續(xù)使用。
[0053]所述A0反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有活性催化層，其填充有活性催化劑，活性催化劑為活性碳負 載〇1〇、]?11〇2、？62〇3，1102等活性氧化物中的一種或二種以上的氧化物，并添加了1~3%的助 催化劑La 203或Ce02,經(jīng)過成型后的柱狀催化劑?；钚源呋瘜优c氧化循環(huán)槽5相連，氧化循環(huán) 槽5內(nèi)裝有氧化循環(huán)液，以雙氧水作為氧化循環(huán)液，催化劑催化H 2〇2分解產(chǎn)生強氧化性的羥 基自由基，與N0X發(fā)生反應(yīng)，生成高價態(tài)的N0 2，N2〇5，N2〇3等能被堿液吸收的產(chǎn)物，從而實現(xiàn) N0X氧化的有效脫除；同時N0X在通過尾氣吸收塔時，由于能夠與尾氣吸收塔填料表面的堿性 溶液反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)N0 X的進一步脫除；最終使N0X的總脫除率達到40%~80%，甚至是60% ~80%以上。
[0054]其中，本實用新型實施例中所用的試劑均為本領(lǐng)域常規(guī)試劑，其純度為分析純，1， 4_二(羥丙基)哌嗪可以直接購買，也可以自己制備得到;316L金屬孔板波紋填料，其生產(chǎn)廠 家為:江蘇飛錦達科技有限公司。
[0055]其中，實施例一至三中的1，4_二(2-輕丙基)哌嗪通過如下方法制備得到：
[0056]將34.4g無水哌嗪加入到等質(zhì)量濃度為60°C的甲醇中，待完全溶解后，在冷凝回流 攪拌下，慢慢滴加46.5g環(huán)氧丙烷，滴加時間為lh。滴加完畢后，保持溫度在65-75 °C繼續(xù)反 應(yīng)1.Oh后，自然冷卻至室溫，析出大量白色針狀晶體，過濾得濾餅，用5.0ml甲醇洗滌三次， 60 °C真空干燥3. Oh，即得到1，4-二(2-羥丙基)哌嗪。
[0057] 1，4_二(羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液通過如下方法制備方法得到：
[0058]在攪拌條件下，將濃硫酸慢慢遞交至水中，再緩慢加入1，4_二(2-羥丙基)哌嗪，完 全溶解后所得的溶液即為1，4_二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽的水溶液，其中1，4_二(2-羥丙基） 哌嗪與硫酸的物質(zhì)的量之比為2:1。
[0059] 實施例一
[0060]實施例一提供了一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置，所述凈化裝置包括噴淋塔1，冷卻 塔2，電除霧器3，A0反應(yīng)塔4，氧化循環(huán)槽5，二次吸收循環(huán)槽6，解吸塔7，尾氣吸收塔8，胺液 凈化單元9和尾排煙囪10，如圖1所示。
[0061 ]所述鐵球團燒結(jié)煙氣從噴淋塔1的入口進入，其中進氣量為30萬Nm3/h，其中含 S〇211000mg/Nm3、N0X 620mg/Nm3、F、C1 離子含量 120~200mg/Nm3，塵含量為 1500mg/Nm3，溫度 160 °C，在噴淋塔內(nèi)停留3s，進行初步除塵降溫，溫度降到55 °C。
[0062]噴淋塔1的頂部煙氣出口與冷卻塔2的煙氣進口相連，冷卻塔2進一步降溫和除雜， 煙氣升入電除霧器3后，在電除霧器3中，雜質(zhì)和酸霧被深度凈化。離開電除霧器的煙氣溫度 為50 °C，酸霧含量在5mg/Nm3以下，塵含量在3mg/Nm3，F(xiàn)、C1離子含量5mg/Nm 3，電除霧器3頂部 出口與A0反應(yīng)塔4底部進氣口相連，煙氣從A0反應(yīng)塔底部進氣口進入。
[0063] A0反應(yīng)塔4內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、二次吸收層和活性催化層，其 中一次吸收層填料的高度為5米，二次吸收層填料的高度為2米，均采用316L金屬孔板波紋 填料，作為氣液反應(yīng)場所，提供氣液接觸傳質(zhì)。二次吸收層與二次吸收循環(huán)槽6相連，活性催 化層與氧化循環(huán)槽5相連，一次吸收層內(nèi)和二次吸收層內(nèi)均含有不同濃度的胺液。
[0064]煙氣自下而上與A0反應(yīng)塔4內(nèi)填料的表面進行接觸，在50°C溫度下逆流接觸反應(yīng)， 停留時間2s，煙氣中的S02被胺液進行選擇性吸收。其中一次吸收胺濃度控制在25wt%，即 1，4-二（2-羥丙基）哌嗪硫酸鹽水溶液中1，4-二（2-羥丙基）哌嗪的重量比為25 %，S02總吸 收率在89 % ;二次吸收胺液濃度控制在6wt %，即6wt %的1，4-二（2-羥丙基）哌嗪硫酸鹽水 溶液，S02總吸收率在94%，煙氣中大量的S02被捕集到胺液中，使煙氣得到初步凈化。其中， 1，4-二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液中1，4-二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽與硫酸的物質(zhì)的量 之比為2:1。
[0065] 活性催化層的高度為2.5米，其裝有活性催化劑，并以6. Owt %的雙氧水作為氧化 循環(huán)液，停留時間1.0s，溫度為50°C，在催化劑表面發(fā)生N0X氧化反應(yīng)。其中活性催化劑為采 用活性炭(90wt % )經(jīng)過浸漬法和控制氣氛焙燒負載8. Owt %Fe2〇3，2. Owt %La2〇3助劑的柱 狀催化劑，其直徑為3mm，高度為12mm，氧化循環(huán)槽5通過與活性催化層相連，提供濃度為6% 的H2〇2(w/w)。
[0066] 從A0反應(yīng)塔4頂部出來的煙氣進入尾氣吸收塔8內(nèi)，然后在尾氣吸收塔8內(nèi)與10% 的N a 0 Η溶液在填料的表面進行逆向接觸，最終達到除S 0 2和N 0 x的目的，S 0 2總吸收率在 99.3 %，濃度為77mg/Nm3; Ν0Χ的總脫除率在60 %，濃度為248mg/Nm3，滿足國家排放標準。
[0067] 與此同時，反應(yīng)開始后，A0反應(yīng)塔塔釜得到的富胺液會輸送到解吸塔7進行高溫解 吸，從而實現(xiàn)高濃度的S02被回收利用。解吸塔7與A0反應(yīng)塔的一次吸收層相通，解吸塔7塔 釜內(nèi)含有25wt %的貧胺液，即25wt %的1，4-二（2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液，一部分輸送 至A0反應(yīng)塔的一次吸收層，作為一次吸收液;二次吸收循環(huán)槽6與二次吸收層相通，其含有 6wt%的貧胺液，即6wt%的1，4_二（2-羥丙基）哌嗪硫酸鹽水溶液，二次吸收層既提高吸收 率，也回收煙氣從一次吸收過程中夾帶出來的胺液;同時，二次吸收層出口開路去A0反應(yīng)塔 塔釜，也可控制調(diào)節(jié)二次吸收胺液濃度;這種方式調(diào)節(jié)可以實現(xiàn)胺液濃度處于可控狀態(tài)。同 時所述解吸塔塔釜輸送10 %的貧胺液去往胺液凈化單元9，從而去除胺液中的殘余雜質(zhì)和 熱穩(wěn)定性鹽，而進入胺液凈化單元處理后的貧胺液返回A0反應(yīng)塔繼續(xù)使用。
[0068] 實施例二
[0069]實施例二的鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置與實施例一的凈化裝置相同，所述鐵球團燒 結(jié)煙氣從噴淋塔1的入口進入，其中進氣量為20萬Nm3/h，其中含S〇2為10000mg/Nm3、N0 X為 510mg/Nm3、F、Cl離子含量210mg/Nm3，塵含量為2100mg/Nm 3，溫度在170°C，在噴淋塔內(nèi)停留 4.5s進行初步除塵降溫，溫度降到61°C。
[0070] 噴淋塔1的頂部煙氣出口與冷卻塔2的煙氣進口相連，冷卻塔2進一步降溫和除雜， 煙氣升入電除霧器3后，在電除霧器3中，雜質(zhì)和酸霧被深度凈化。所述離開電除霧器的煙氣 溫度在53°C，酸霧含量在7mg/Nm 3，塵含量在5mg/Nm3，F(xiàn)、C1離子含量3mg/Nm3，進入A0反應(yīng)塔 底部煙道。
[0071] A0反應(yīng)塔4內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、二次吸收層和活性催化層，其 中一次吸收層填料高度為4.5米，采用316L金屬孔板波紋填料;二次吸收層填料高度為3.5 米，采用316L金屬孔板波紋填料;活性催化層高度為4米，其含有活性催化劑，并以20.0 wt % H2O2雙氧水作為氧化循環(huán)液，停留時間2.4s，控制反應(yīng)溫度為40°C。活性催化劑為90wt %活 性碳負載6. Owt %Fe2〇3，2. Owt % Ti02，并添加了 2. Owt % La2〇3，經(jīng)過成型后的柱狀催化劑，其 直徑3_，高度12_。
[0072] 來自電除霧器3的煙氣自下而上地與A0反應(yīng)塔4內(nèi)填料的表面進行接觸，在填料內(nèi) 的停留時間為3s，在填料層中煙氣與胺液逆流接觸，氣液兩相發(fā)生快速的傳質(zhì)，煙氣中的 S〇2被胺液進行選擇性吸收。其中一次吸收胺濃控制在19.5wt %，即19.5wt %的1，4-二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液，S02總吸收率在90 % ;二次吸收循環(huán)液胺濃控制在5.5wt %，即 5.5wt %的1，4-二（2-羥乙基）哌嗪與硫酸按照物質(zhì)的量之比為2:1反應(yīng)得到的貧胺液，S02 總吸收率在95%，氣相中的S02被捕集到胺液中，使煙氣得到初步凈化。
[0073] 從A0反應(yīng)塔頂部出口出來的煙氣進入尾氣吸收塔8。煙氣在尾氣吸收塔8內(nèi)與 8. Owt%的NaOH溶液在填料的表面進行逆向接觸，最終達到除S0#PN0x的目的，S02總吸收率 在99.5 %，濃度為50mg/Nm3; N0的總脫除率在81 %，濃度〈120mg/Nm3，滿足國家排放標準。
[0074] 與此同時，反應(yīng)開始后，A0反應(yīng)塔塔釜得到的富胺液會輸送到解吸塔7進行高溫解 吸，從而實現(xiàn)高濃度的S02被回收利用。解吸塔7與A0反應(yīng)塔的一次吸收層相通，解吸塔7塔 釜內(nèi)含有19.5wt %的貧胺液，即19.5wt %的1，4-二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液，一部分 輸送至A0反應(yīng)塔的一次吸收層，作為一次吸收液;二次吸收循環(huán)槽6與二次吸收層相通，其 含有5.5wt %的貧胺液，即5.5wt %的1，4-二(2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液，二次吸收層既 提高吸收率，也回收煙氣從一次吸收過程中夾帶出來的胺液；同時，二次吸收層出口開路去 A0反應(yīng)塔塔釜，也可控制調(diào)節(jié)二次吸收胺液濃度;這種方式調(diào)節(jié)可以實現(xiàn)胺液濃度處于可 控狀態(tài)。同時所述解吸塔塔釜輸送20%的貧胺液去往胺液凈化單元9,從而去除胺液中的殘 余雜質(zhì)和熱穩(wěn)定性鹽，而進入胺液凈化單元處理后的貧胺液返回A0反應(yīng)塔繼續(xù)使用。
[0075] 實施例三
[0076] 實施例三的鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置與實施例一的凈化裝置相同，所述鐵球團燒 結(jié)煙氣從噴淋塔1的入口進入，進氣量為40萬Nm 3/h，其中含S02為13000mg/Nm3、N0X為530mg/ _ 3、？、(：1離子含量12011^/_3，塵含量為130011^/_3，溫度在170°(：，在噴淋塔內(nèi)停留2.38進 行初步除塵降溫，溫度降到60°C。
[0077] 噴淋塔1的頂部煙氣出口與冷卻塔2的煙氣進口相連，冷卻塔2進一步降溫和除雜， 煙氣升入電除霧器3后，在電除霧器3中，雜質(zhì)和酸霧被深度凈化。所述離開電除霧器的煙氣 溫度在49 °C，酸霧含量在5mg/Nm3，塵含量在3mg/Nm3，F(xiàn)、C1離子含量3mg/Nm 3，進入A0反應(yīng)塔 底部煙道。
[0078] A0反應(yīng)塔4內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、二次吸收層和活性催化層，其 中一次吸收層填料高度為5.5米;采用316L金屬孔板波紋填料;二次吸收層填料高度為1.5 米，采用316L金屬孔板波紋填料；活性催化層的高度為4米，其含有活性催化劑，并以 10.0 wt%H2〇2雙氧水作為氧化循環(huán)液，停留時間1.2s，控制反應(yīng)溫度為45°C，其中活性催化 劑為90wt %活性碳負載6. Owt % Fe2〇3，2. Owt % Mn〇2，并添加了 2. Owt % Ce〇2，經(jīng)過成型后的 柱狀催化劑，其直徑3mm，高度12mm。
[0079] 來自電除霧器3的煙氣自下而上地與自貧胺液在A0塔4內(nèi)填料的表面進行接觸，煙 氣中的S02被胺液進行選擇性吸收。其中一次吸收胺液濃度控制在23 %，即23wt %的1，4-二 (2-羥丙基）哌嗪硫酸鹽水溶液，S02總吸收率在89 % ;二次吸收胺液濃度控制在6 %，即 6wt % 1，4-二（2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液，S02總吸收率在95 %，氣相中的S02被捕集到胺 液中，使煙氣得到初步凈化。
[0080] 從A0反應(yīng)塔4頂部出來的煙氣進入尾氣吸收塔8,在尾氣吸收塔8內(nèi)與6wt%NH3 · H20溶液反應(yīng)，最終達到除S〇2和N0X的目的，S〇2總吸收率在99.46%，濃度為70mg/Nm 3;N0X的 總脫除率在66%，濃度<180mg/Nm3，滿足國家排放標準。
[0081] 與此同時，反應(yīng)開始后，A0反應(yīng)塔塔釜得到的富胺液會輸送到解吸塔7進行高溫解 吸，從而實現(xiàn)高濃度的S02被回收利用。解吸塔7與A0反應(yīng)塔的一次吸收層相通，解吸塔7塔 釜內(nèi)含有23wt %的貧胺液，即23wt %的1，4-二（2-羥丙基)哌嗪硫酸鹽水溶液，一部分輸送 至A0反應(yīng)塔的一次吸收層，作為一次吸收液;二次吸收循環(huán)槽6與二次吸收層相通，其含有 6wt%的貧胺液，即6wt%的1，4_二（2-羥丙基）哌嗪硫酸鹽水溶液，二次吸收層既提高吸收 率，也回收煙氣從一次吸收過程中夾帶出來的胺液;同時，二次吸收層出口開路去A0反應(yīng)塔 塔釜，也可控制調(diào)節(jié)二次吸收胺液濃度;這種方式調(diào)節(jié)可以實現(xiàn)胺液濃度處于可控狀態(tài)。同 時所述解吸塔塔釜輸送15 %的貧胺液去往胺液凈化單元9，從而去除胺液中的殘余雜質(zhì)和 熱穩(wěn)定性鹽，而進入胺液凈化單元處理后的貧胺液返回A0反應(yīng)塔繼續(xù)使用。
[0082] 從以上實施例可以看出，通過本實用新型的鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置以及凈化方 法，可以使S02的總吸收率在99~99.5%以上，吸收效果很好，N0 X的總脫除率在40%~80%， 尤其是在60%~80%以上，排放指標均達到國家排放的標準，即實現(xiàn)了煙氣的凈化，又能夠 回收硫資源。
[0083] 最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡 管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，可以在形式上和細節(jié)上對其做出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權(quán)利要求書所 限定的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種鐵球團燒結(jié)尾氣凈化裝置，其特征在于，包括噴淋塔（1)、冷卻塔(2)、電除霧器 (3) 、A0反應(yīng)塔(4)和尾氣吸收塔(8)，所述的噴淋塔（1)、冷卻塔(2)、電除霧器(3)、A0反應(yīng)塔 (4) 和尾氣吸收塔(8)依次首尾相連，所述的A0反應(yīng)塔(4)內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次 吸收層、二次吸收層和活性催化層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述的凈化裝置還包括解吸塔 (7)，所述的一次吸收層與解吸塔(7)相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述的凈化裝置還包括二次吸收 循環(huán)槽(6)，所述的二次吸收循環(huán)槽(6)與二次吸收層相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述的凈化裝置還包括二次吸收 循環(huán)槽(6)，所述的二次吸收循環(huán)槽(6)與二次吸收層相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述的凈化裝置還包括氧化 循環(huán)槽(5)，所述的氧化循環(huán)槽(5)與所述的活性催化層相連。6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述的凈化裝置還包括氧化 循環(huán)槽(5)，所述的氧化循環(huán)槽(5)與所述的活性催化層相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述的一次吸收層的高度為4.5 ~5.5米，所述二次吸收層的高度為1.5~3.5米，所述活性催化層的高度為2.5~4米。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述凈化裝置還包括胺液凈化單 元(9)，所述胺液凈化單元(9)與所述A0反應(yīng)塔(4)相連。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述凈化裝置還包括胺液凈化單 元(9)，所述胺液凈化單元(9)與所述A0反應(yīng)塔(4)相連。10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述凈化裝置還包括胺液凈化 單元(9)，所述胺液凈化單元(9)與所述AO反應(yīng)塔(4)相連。11. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述凈化裝置還包括胺液凈化 單元(9)，所述胺液凈化單元(9)與所述AO反應(yīng)塔(4)相連。12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述胺液凈化單元(9)和所述解 吸塔(7)相連。13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的尾氣凈化裝置，其特征在于，所述胺液凈化單元(9)和所述 解吸塔(7)相連。
【文檔編號】B01D53/78GK205412642SQ201620106798
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】左永偉, 李正賢, 陳家歡, 徐潔書, 王天保, 崔鵬, 魏鳳玉, 史成武
【申請人】銅陵有色金屬集團股份有限公司銅冠冶化分公司, 合肥工業(yè)大學(xué)