本發(fā)明涉及一種煙氣的脫硫脫硝設(shè)備，尤其是涉及一種燒結(jié)機煙氣脫硫脫硝設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，燒結(jié)生產(chǎn)所用的焦粉和煤粉在經(jīng)燒結(jié)機1200℃高溫燒制過程中，原料中硫、氮經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成SO₂、NOx進入燒結(jié)煙氣，燒結(jié)機排放的SO₂、NOx占到國內(nèi)SO₂、NOx排放總量的很大一部分，是僅次于火電廠的排放源，根據(jù)對燒結(jié)煙氣的分析，有如下特點：

(1)燒結(jié)煙氣中SO2濃度變化非?？烨覞舛炔▌臃却螅?/p>

(2)燒結(jié)排放的煙氣溫度通常在100℃～150℃之間波動；

(3)燒結(jié)煙氣中的粉塵濃度基本上在100g/Nm³至150g/Nm³之間變化；

(4)燒結(jié)排放煙氣的氧含量在14％～18％之間變化，而且煙氣中SO₂濃度的變化與氧含量的變化存在一定的對應(yīng)關(guān)系：氧含量偏低時煙氣中的SO₂濃度偏高；氧含量偏高時煙氣中的SO₂濃度偏低；

(5)煤中約含有0.5～2％的氮(按質(zhì)量計)，在燃燒過程中氧化形成NOx；濃度基本上在300g/Nm³至1000g/Nm³之間變化；

(6)燒結(jié)排放煙氣的含濕量較大，通常在8％～10.5％之間波動。

綜上所述，燒結(jié)機的煙氣溫度相對較低，大多在100～150℃之間，所處的煙氣環(huán)境條件比較惡劣，如粉塵濃度較高、煙氣的氧含量較高、含濕量較大、重金屬濃度較高等，在采用高硫煤的情況下，燒結(jié)機機頭煙氣SO₂的排放濃度達到6000～8000mg/Nm³，NOx濃度達到800～1000g/Nm³，對環(huán)境造成嚴重污染，但是目前還沒有適用于燒結(jié)機煙氣的脫硫脫硝設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述問題，提供一種燒結(jié)機煙氣脫硫脫硝設(shè)備，具有脫硫、脫硝效率高，投資運行費用低，可靠性高，能耗低，維護易，占地面積小，系統(tǒng)使用壽命長等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種燒結(jié)機煙氣脫硫脫硝設(shè)備，包括燒結(jié)機、風箱、旋風除塵器、布袋除塵器、增壓風機、脫硫塔、除濕凈化塔、SCR反應(yīng)器、風機、煙囪，其特征在于：所述燒結(jié)機順序連接風箱、旋風除塵器、布袋除塵器、增壓風機、脫硫塔、除濕凈化塔、SCR反應(yīng)器、風機、煙囪，所述風箱與旋風除塵器之間連接有電動調(diào)節(jié)閥，所述風機出口與脫硫塔入氣口連接，脫硫塔入氣口下部側(cè)壁設(shè)置有PH檢測控制儀，PH檢測控制儀通過控制電纜與脫硫泵連接，脫硫塔入氣口下部通過管道連接曝氣置換反應(yīng)池，曝氣置換反應(yīng)池連接沉淀池，曝氣置換反應(yīng)池一側(cè)設(shè)置有羅茨風機，另一側(cè)設(shè)置有氫氧化鈣料倉，氫氧化鈣料倉連接卸料器，卸料器連接電子螺旋稱，電子螺旋稱連接變頻旋轉(zhuǎn)給料機，變頻旋轉(zhuǎn)給料機連接曝氣置換反應(yīng)池，曝氣置換反應(yīng)池池邊設(shè)置有曝氣置換反應(yīng)池PH檢測控制儀，曝氣置換反應(yīng)池PH檢測控制儀通過控制電纜與變頻旋轉(zhuǎn)給料機連接，沉淀池連接調(diào)節(jié)池，沉淀池下部設(shè)置有廢液外排管道，調(diào)節(jié)池另一側(cè)設(shè)置有氫氧化鈉儲罐，調(diào)節(jié)池池邊設(shè)置有調(diào)節(jié)池PH檢測控制儀，調(diào)節(jié)池PH檢測控制儀通過控制電纜與電動加料閥連接，脫硫塔入氣口上部設(shè)置有噴嘴，噴嘴上部設(shè)置有除霧器，除霧器上部設(shè)置有煙氣出口，煙氣出口連接除濕凈化塔，除濕凈化塔內(nèi)設(shè)置有防濕空氣過濾器，除濕凈化塔底部設(shè)置有除濕凈化塔廢液外排管道，噴嘴穿過脫硫塔內(nèi)壁與脫硫塔外壁的軟接管連接，軟接管與噴淋管連接，噴淋管通過支架固定在脫硫塔外壁上，噴淋管與進液管連接，進液管與脫硫泵連接，脫硫泵連接調(diào)節(jié)池，所述SCR反應(yīng)器中間設(shè)有催化劑層，SCR 反應(yīng)器上部與氨氣/空氣混合器連接，氨氣/空氣混合器一路與稀釋氨氣風機連接，另一路與氨氣緩沖槽連接，氨氣緩沖槽與氨蒸發(fā)器連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明具有脫硫、脫硝效率高，投資運行費用低，可靠性高，能耗低，維護易，占地面積小，系統(tǒng)使用壽命長等優(yōu)點。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點、經(jīng)濟效果：

1)采用噴淋濕法脫硫方式，無盲區(qū)，使脫硫反應(yīng)不斷充分地進行，脫硫率高達98％。

2)NaOH消耗比較少，系統(tǒng)吸收液循環(huán)以后實際上主要消耗的是氫氧化鈣，運行費用低。

3)設(shè)有專用高效脫水除霧器，脫水、除霧效果好。

4)系統(tǒng)運行采用控制循環(huán)液PH值控制方法確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

5)液氣比小，投資、運行費用低，系統(tǒng)防腐、耐磨性能可靠，使用壽命長。

6)SCR反應(yīng)器布置在布袋除塵器、脫硫塔之后，煙氣中大部分灰塵和毒性物質(zhì)已經(jīng)在布袋除塵器、脫硫塔中脫除，所以催化劑壽命可大大延長，其工作壽命可達3～5年(在“不干凈”的煙氣中的工作壽命為2～3年)，同時可以選用較小的催化劑煙氣通道，大大提高催化劑的比面積，從而降低催化劑的整體用量，降低初投資和催化劑更換運行費用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A-A剖面放大圖。

圖3為圖1中B-B剖面放大圖。

圖1、圖2、圖3中，1.燒結(jié)機，2.風箱，3.電動流量調(diào)節(jié)閥，4.布袋除塵器，5.增壓風機，6.脫硫塔，7.除霧器，8.煙氣出口，9。防濕空氣過濾器，10. 噴淋管，11.支架，12.軟接管，13.噴嘴，14.進液管，15.脫硫塔入氣口，16.脫硫泵，17.氫氧化鈣料倉，18.卸料器，19.電子螺旋稱，20.變頻旋轉(zhuǎn)給料機，21.曝氣置換反應(yīng)池，22.沉淀池，23.調(diào)節(jié)池，24.廢液外排管道，25.羅茨風機，26.氫氧化鈉儲罐，27.除濕凈化塔，28.除濕凈化塔廢液外排管道，29.風機，30.煙囪，31.電動加料閥，32.PH檢測控制儀，33.曝氣置換反應(yīng)池PH檢測控制儀，34.調(diào)節(jié)池PH檢測控制儀，35.催化劑層，36.SCR反應(yīng)器，37.稀釋氨氣風機，38.氨氣/空氣混合器，39.氨氣緩沖槽，40.氨蒸發(fā)器，41.旋風除塵器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明是一種燒結(jié)機煙氣脫硫脫硝設(shè)備，包括燒結(jié)機1、風箱2、旋風除塵器41、布袋除塵器4、增壓風機5、脫硫塔6、除濕凈化塔9、SCR反應(yīng)器36、風機29、煙囪30，其特征在于：所述燒結(jié)機1順序連接風箱2、旋風除塵器41、布袋除塵器4、增壓風機5、脫硫塔6、除濕凈化塔9、SCR反應(yīng)器36、風機29、煙囪30，所述風箱2與旋風除塵器41之間連接有電動調(diào)節(jié)閥3，所述風機5出口與脫硫塔入氣口15連接，脫硫塔入氣口15下部側(cè)壁設(shè)置有PH檢測控制儀32，PH檢測控制儀32通過控制電纜與脫硫泵16連接，脫硫塔入氣口15下部通過管道連接曝氣置換反應(yīng)池21，曝氣置換反應(yīng)池21連接沉淀池22，曝氣置換反應(yīng)池21一側(cè)設(shè)置有羅茨風機25，另一側(cè)設(shè)置有氫氧化鈣料倉17，氫氧化鈣料倉17連接卸料器18，卸料器18連接電子螺旋稱19，電子螺旋稱19連接變頻旋轉(zhuǎn)給料機20，變頻旋轉(zhuǎn)給料機20連接曝氣置換反應(yīng)池21，曝氣置換反應(yīng)池21池邊設(shè)置有曝氣置換反應(yīng)池PH檢測控制儀33，曝氣置換反應(yīng)池PH檢測控制儀33通過控制電纜與變頻旋轉(zhuǎn)給料機20連接，沉淀池22連接調(diào)節(jié)池23，沉淀池22下部設(shè)置有廢液外排管道24，調(diào)節(jié)池23另 一側(cè)設(shè)置有氫氧化鈉儲罐26，調(diào)節(jié)池23池邊設(shè)置有調(diào)節(jié)池PH檢測控制儀34，調(diào)節(jié)池PH檢測控制儀34通過控制電纜與電動加料閥31連接，脫硫塔入氣口15上部設(shè)置有噴嘴13，噴嘴13上部設(shè)置有除霧器7，除霧器7上部設(shè)置有煙氣出口8，煙氣出口8連接除濕凈化塔27，除濕凈化塔27內(nèi)設(shè)置有防濕空氣過濾器9，除濕凈化塔27底部設(shè)置有除濕凈化塔廢液外排管道28，噴嘴13穿過脫硫塔6內(nèi)壁與脫硫塔6外壁的軟接管12連接，軟接管12與噴淋管10連接，采用軟接管12目的是便于安裝，維修拆卸方便，噴淋管10通過支架11固定在脫硫塔6外壁上，噴淋管10與進液管14連接，進液管14與脫硫泵16連接，脫硫泵16連接調(diào)節(jié)池23，所述SCR反應(yīng)器36中間設(shè)有催化劑層35，SCR反應(yīng)器36上部與氨氣/空氣混合器38連接，氨氣/空氣混合器38一路與稀釋氨氣風機37連接，另一路與氨氣緩沖槽39連接，氨氣緩沖槽39與氨蒸發(fā)器40連接。

本發(fā)明的工作過程：120m²燒結(jié)機1，煙氣量200000Nm³/h，SO₂的濃度7500mg/Nm³，NOx濃度850g/Nm³，粉塵濃度120mg/Nm³，煙氣溫度100～150℃，燒結(jié)機1煙氣通過風機5的負壓作用進入風箱2中，在連接各個風箱2到主管道上，設(shè)有電動流量調(diào)節(jié)閥3，用于匹配各風箱2風量，然后進入旋風除塵器41對燒結(jié)機1煙氣起到預(yù)除塵的作用，經(jīng)過旋風除塵器41的燒結(jié)機1煙氣由風機5的作用進入布袋除塵器4，對燒結(jié)機1含塵煙氣起到進一步除塵的作用，除塵效率達到99.99％，防止粉塵進入脫硫塔6產(chǎn)生堵塞，經(jīng)過布袋除塵器4的燒結(jié)機1煙氣由風機5的作用進入脫硫塔6，由下而上的煙氣，在通過布設(shè)在脫硫塔6中部的噴嘴13時，由于氣液逆流，使噴嘴13噴出的脫硫液呈沸騰狀態(tài)，使氣液充分接觸，煙氣經(jīng)噴嘴13噴淋后，通過高效除霧器脫除水霧，除霧器出口煙氣中霧滴的濃度小于75mg/m³，防止水滴腐蝕煙囪30，再經(jīng)除濕凈化塔27中防濕空氣過濾器9，收集氣體中的細微粉塵，凈化空氣，進一步去除水滴，經(jīng) 過除濕凈化的煙氣流出除濕凈化塔27，經(jīng)SCR反應(yīng)器36后，最后通過風機29和凈煙道進入煙囪30排放到大氣中。

采用NaOH作為脫硫吸收劑，將脫硫劑經(jīng)脫硫泵16打入脫硫塔6與煙氣充分接觸，使煙氣中的二氧化硫與脫硫劑NaOH進行反應(yīng)生成Na₂SO₃，從脫硫塔6排出的Na₂SO₃溶液經(jīng)過曝氣氧化，生成Na₂SO₄，通過加入氫氧化鈣對吸收液的再生和固體副產(chǎn)品的析出，經(jīng)過曝氣和鈉、鈣置換的混合液流入沉淀池22，經(jīng)沉淀灰水分離后的上清液，送入調(diào)節(jié)池23，在調(diào)節(jié)池23內(nèi)，當PH值降低到一定程度時，通過調(diào)節(jié)池PH檢測控制儀34測定調(diào)節(jié)池23內(nèi)的PH值后，控制電動加料閥31將氫氧化鈉儲罐26中的氫氧化鈉不斷補充加入調(diào)節(jié)池23中，在脫硫塔6內(nèi)，當PH值降低到一定程度時，通過PH檢測控制儀32測定脫硫塔6內(nèi)的PH值后，通過控制脫硫泵16向脫硫塔6內(nèi)加入脫硫劑，如此循環(huán)，沉淀池22中的沉灰定期清除，撈起外運。

由氫氧化鈣料倉17、卸料器18、電子螺旋稱19、變頻旋轉(zhuǎn)給料機20組成氫氧化鈣的輸送裝置，在曝氣置換反應(yīng)池21內(nèi)，當PH值降低到一定程度時，通過曝氣置換反應(yīng)池PH檢測控制儀33測定曝氣置換反應(yīng)池21內(nèi)的PH值后，經(jīng)電子螺旋稱19稱重計量后，通過變頻旋轉(zhuǎn)給料機20，根據(jù)曝氣置換反應(yīng)池21內(nèi)的PH值，用改變轉(zhuǎn)速的方式調(diào)整氫氧化鈣的輸送量，氫氧化鈣送入曝氣置換反應(yīng)池21內(nèi)。

脫硫化學(xué)反應(yīng)式：

在吸收塔內(nèi)吸收SO₂：

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃

將吸收了SO₂的吸收液送至曝氣置換反應(yīng)池21，進行亞硫酸根的氧化、吸 收液的再生和固體副產(chǎn)品的析出。

通過羅茨風機25鼓入空氣，在曝氣置換反應(yīng)池21中發(fā)生氧化反應(yīng)。

氧化反應(yīng)：Na₂SO₃+0.5O₂→Na₂SO₄

通過加入氫氧化鈣對吸收液的再生和固體副產(chǎn)品的析出。

置換反應(yīng)：Ca(OH)₂+Na₂SO₄+2H₂O→NaOH+CaSO₄·2H₂O

Ca(OH)₂+Na₂SO₃→2NaOH+CaSO₃

Ca(OH)₂+2NaHSO₃→Na₂SO₃+CaSO₃·0.5H₂O+0.5H₂O

再生的NaOH和Na₂SO₃等脫硫劑可以循環(huán)使用。

由此可見，這里NaOH消耗比較少，系統(tǒng)吸收液循環(huán)以后實際上主要消耗的是氫氧化鈣，因此運行費用較低。

脫硝過程：液氨由槽車運送到液氨貯槽，輸出的液氨經(jīng)氨蒸發(fā)器40后變成氨氣，將其送至氨氣緩沖槽39備用；緩沖槽39內(nèi)的氨氣經(jīng)減壓后送入氨氣/空氣混合器38中，與來自稀釋氨氣風機37的空氣混合后，通過噴氨隔柵的噴嘴噴入煙氣中并與之充分混合，繼而進入SCR反應(yīng)器36，當煙氣流經(jīng)SCR反應(yīng)器36的催化劑層35時，發(fā)生催化反應(yīng)，NOx被選擇性的還原：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

在反應(yīng)器內(nèi)NOx被還原為N₂和水。

該設(shè)備的最大特點是通過加入氫氧化鈣對吸收液的再生和固體副產(chǎn)品的析出，NaOH消耗比較少，系統(tǒng)吸收液循環(huán)以后實際上主要消耗的是氫氧化鈣，脫硫效率高達98％，運行費用較低；在有催化劑的煙氣中注入氨作還原劑對NOx進行還原，在反應(yīng)器內(nèi)NOx被還原為N₂和水。

以120m²燒結(jié)機煙氣脫硫工藝為例，本發(fā)明與常規(guī)裝置比較，說明如下：

注：按年工作330日計算。

由此可見，本發(fā)明具有脫硫效率高，投資運行費用低，可靠性高，能耗低，維護易，占地面積小，系統(tǒng)使用壽命長等優(yōu)點。