一種焦爐除塵煙氣脫硫凈化工藝及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢氣凈化處理技術(shù)，尤其涉及一種焦爐除塵煙氣脫硫凈化工藝及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》(GB16171-2012)(以下簡稱“排放標準”)中明確規(guī)定:從2015年I月I日起，一般地區(qū)新建及舊有焦爐裝煤及推焦煙氣中SO2排放濃度限值為50mg/m3，特別限值地區(qū)為30mg/m3，目前焦化領(lǐng)域煙氣凈化技術(shù)只能滿足顆粒物排放標準的要求，但對于SO2凈化還沒有任何有效手段。
[0003]根據(jù)對現(xiàn)有焦爐煙氣實測發(fā)現(xiàn)，焦爐煙氣排放具有以下特點:
[0004](I)具有周期性、陣發(fā)性
[0005]焦爐工藝具有按爐孔操作的周期性特點，根據(jù)爐型不同，平均裝煤時間約1.5min/爐，間歇9?1min ;平均推焦時間約Imin/爐，間歇9?lOmin。因此，焦爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣具有陣發(fā)性特點。焦爐裝煤或推焦時，煙氣中所含的SO2濃度高，煙氣溫度可達100°C左右，裝煤或推焦結(jié)束，SO2*度低，煙氣溫度降至常溫。
[0006](2) SO2*度提升速度快，峰值高
[0007]焦爐裝煤動作開始，除塵風(fēng)機開啟高速運行，煙氣中的SO2濃度迅速提升，在40s內(nèi)由10mg/m3上升至250mg/m3;焦爐推焦過程中的SO 2濃度同樣提升迅速，在30s內(nèi)即可從10mg/m3上升至150mg/m3。由此說明，SO2隨煙氣逸出主要集中在裝煤、推焦動作的前半段，相對時間短，瞬時濃度高。
[0008](3)502濃度下降緩慢
[0009]隨著裝煤、推焦動作結(jié)束，煙氣中的SO2*度逐漸下降。由于除塵風(fēng)機已經(jīng)低速運行，且在除塵器前摻入了大量外部空氣，導(dǎo)致除塵主管道內(nèi)的氣流流通性減弱，SO2濃度下降緩慢。從峰值降到初始10mg/m3約需要60?120s。整個周期內(nèi)，302濃度約為80?100mg/m3o
[0010](4)焦爐煙氣成分復(fù)雜
[0011]焦爐煙氣中含有焦粉、煤粉等粉塵，粉塵中還含有易爆組分。
[0012](5)焦爐煙氣速度高、輸送距離短
[0013]焦爐除塵煙氣凈化系統(tǒng)中，煙氣流速約為20?24m/s，流速快；集合管道輸送距離一般約為10?20m左右，輸送距離短。
[0014]根據(jù)焦爐煙氣的特點，發(fā)展更加科學(xué)、高效的除塵凈化煙氣脫硫工藝成為我國鋼鐵焦化企業(yè)發(fā)展的必由之路。
[0015]目前，煙氣脫硫技術(shù)主要有濕法脫硫、干法脫硫、半干法脫硫等。其中，半干法脫硫效率高于干法脫硫，裝置復(fù)雜度及投資小于濕法脫硫。的焦爐除塵煙氣脫硫凈化裝置和工
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明提供了一種焦爐除塵煙氣脫硫凈化工藝及裝置，結(jié)合焦爐除塵煙氣的特點，采用鈉堿法半干法脫硫，使焦爐煙氣排放指標滿足國家排放標準的要求，減少大氣污染；其工藝簡單、投資少，操作方便，自控系統(tǒng)完善，脫硫效率高，解決了焦爐煙氣SO2濃度階段性爬升速度快，峰值高的問題，并可節(jié)約脫硫劑。
[0017]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0018]—種焦爐除塵煙氣脫硫凈化工藝，包括碳酸鈉溶液制備、脫硫和煙氣除塵過程，具體步驟如下:
[0019]I)吸引壓送罐車將碳酸鈉粉送入碳酸鈉粉倉內(nèi)貯存，通過星型卸料閥和螺旋稱重給料裝置將碳酸鈉粉定量供給到碳酸鈉配液罐內(nèi)，與工藝水混合后，制成所需濃度的碳酸鈉溶液貯存在碳酸鈉溶液罐內(nèi)；碳酸鈉配液罐和碳酸鈉溶液罐內(nèi)設(shè)電動攪拌器時時攪拌，避免溶液結(jié)晶；
[0020]2)煙氣集合管從焦爐除塵管道上引出，煙氣集合管的煙氣流入端設(shè)雙流體霧化噴嘴，脫硫反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煙氣集合管段設(shè)內(nèi)襯陶瓷耐磨管，其煙氣流出端與煙氣除塵凈化系統(tǒng)連接；
[0021]3)焦爐裝煤或出焦開始、除塵風(fēng)機高速運行時或焦爐除塵管道內(nèi)的溫度測量裝置檢測到煙氣溫度多50 0C時，聯(lián)鎖開啟雙流體霧化噴嘴上部電磁閥和壓縮空氣管道上的電動閥，碳酸鈉溶液通過溶液栗、碳酸鈉溶液輸送管道進入雙流體霧化噴嘴，雙流體霧化噴嘴內(nèi)壓縮空氣與溶液接觸，兩者速度差產(chǎn)生的摩擦力將溶液霧化到微米級，形成霧滴，霧滴進入內(nèi)襯陶瓷耐磨管后與煙氣內(nèi)的SO2發(fā)生反應(yīng)，脫除SO 2；
[0022]4)焦爐裝煤或出焦結(jié)束、除塵風(fēng)機低速運行30秒后或焦爐除塵管道內(nèi)的溫度測量裝置檢測到煙氣溫度<60°C時，聯(lián)鎖關(guān)閉雙流體霧化噴嘴上部的電磁閥和壓縮空氣管道上的電動閥，停止向內(nèi)襯陶瓷耐磨管內(nèi)噴碳酸鈉溶液和壓縮空氣供給；碳酸鈉與SO2充分反應(yīng)后生成的Na2SO3等生成物及未反應(yīng)的脫硫反應(yīng)物隨煙氣進入煙氣除塵凈化系統(tǒng)的脈沖式布袋除塵器，未反應(yīng)的脫硫劑可繼續(xù)與煙氣中SO2反應(yīng)，延長了脫硫反應(yīng)的時間，充分反應(yīng)后的生成物與粉塵等顆粒物一同經(jīng)灰倉外排，脫硫、除塵后的潔凈空氣通過通風(fēng)機、煙囪排至大氣；
[0023]5)雙流體霧化噴嘴入口與電磁閥之間的碳酸鈉溶液輸送管道上設(shè)回流管道，通過電動閥控制回流量調(diào)節(jié)碳酸鈉溶液的噴入量；當雙流體霧化噴嘴上部的電磁閥關(guān)閉時，碳酸鈉溶液通過回流管道回流到碳酸鈉溶液罐中，避免管道內(nèi)部溶液結(jié)晶；
[0024]6)碳酸鈉溶液罐內(nèi)的殘留液體及溶液栗沖洗水排往外部溶液和沖洗水收集系統(tǒng)。
[0025]所述溶液栗、碳酸鈉溶液罐、碳酸鈉配液罐及碳酸鈉溶液輸送管道均設(shè)有伴熱保溫裝置。
[0026]所述雙流體霧化噴嘴沿?zé)煔饧瞎艿臒煔饬魅敕较蚓鶆蛟O(shè)置多個。
[0027]用于實現(xiàn)一種焦爐除塵煙氣脫硫凈化工藝的裝置，包括依次連接的碳酸鈉粉倉、碳酸鈉配液罐和碳酸鈉溶液罐，安裝在煙氣集合管煙氣流入端的雙流體霧化噴嘴，以及與煙氣集合管煙氣流出端連接的煙氣除塵凈化系統(tǒng)；所述碳酸鈉配液罐另外連接工藝水管道，碳酸鈉溶液罐通過溶液栗和碳酸鈉溶液輸送管道連接雙流體霧化噴嘴，雙流體霧化噴嘴另外與壓縮空氣管道連接；雙流體霧化噴嘴入口與電磁閥之間的碳酸鈉溶液輸送管道上設(shè)回流管道連接碳酸鈉溶液罐；脫硫反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煙氣集合管段設(shè)內(nèi)襯陶瓷耐磨管，碳酸鈉配液罐和碳酸鈉溶液罐內(nèi)均設(shè)有電動攪拌器。
[0028]所述煙氣除塵凈化系統(tǒng)包括脈沖式布袋除塵器，其下部出灰口通過刮板輸送機連接灰倉，上部排氣口通過通風(fēng)機、消聲器連接煙囪。
[0029]所述碳酸鈉溶液罐和雙流體霧化噴嘴之間的碳酸鈉溶液輸送管道另外與沖洗水管道相連并通過回流管道形成回路，碳酸鈉溶液罐的底部排空口和上部溢流口、碳酸鈉配液罐的上部溢流口分別連接外部的溶液和沖洗水收集系統(tǒng)。
[0030]所述碳酸鈉粉倉上部設(shè)有高、低料位計和倉頂除塵器，出料口設(shè)星型卸料閥和螺旋稱重給料裝置。
[0031]所述煙氣集合管上設(shè)測溫裝置，溶液栗與碳酸鈉溶液罐之間的回流管道上和工藝水管道上設(shè)電動閥，雙流體霧化噴嘴前的碳酸鈉溶液輸送管道上設(shè)電磁閥；所述測溫裝置、電動閥、電磁閥以及螺旋稱重給料裝置、碳酸鈉粉倉上的高、低料位計和倉頂除塵器、溶液栗、雙流體霧化噴嘴和脈沖式布袋除塵器分別連接自動控制系統(tǒng)。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0033]I)采用鈉堿法半干法脫硫，使焦爐煙氣排放指標滿足國家排放標準的要求，減少大氣污染；
[0034]2)工藝簡單，可在原有煙氣除塵凈化系統(tǒng)中增加脫硫裝置，裝置設(shè)備少，投資低；
[0035]3)自控系統(tǒng)完善，操作方便，易調(diào)節(jié)，可能滿足除塵煙氣周期性的特點；
[0036]4)脫硫效率高，碳酸鈉溶液作為脫硫劑反應(yīng)速度快，脫硫劑利用率高，能解決焦爐煙氣SO2*度爬升速度快，峰值高的問題；
[0037]5)節(jié)約脫硫劑，通過自控系統(tǒng)，可時時調(diào)節(jié)碳酸鈉溶液的噴入量，利用煙氣SO2*度下降緩慢的特性，保證整個周期內(nèi)的高效脫硫；同時，在SO2濃度滿足排放要求時停止脫硫劑的使用。
【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0039]圖中:1.雙流體霧化噴嘴2.電磁閥3.溶液栗4.電動攪拌器5.碳酸鈉溶液罐6.碳酸鈉配液罐7.螺旋稱重給料裝置8.星型卸料閥9.碳酸鈉粉倉10.倉頂除塵器11.高料位計12.低料位計13.溫度測量裝置14.伴熱及保溫裝置15.吸引壓送罐車16.溶液和沖洗水收集系統(tǒng) 17.內(nèi)襯陶瓷耐磨管 18.煙氣除塵凈化系統(tǒng)19.電動閥20.工藝水管道21.碳酸鈉溶液輸送管道22.回流管道23.壓縮空氣管道24.焦爐除塵管道25.煙氣集合管26.脈沖式袋式除塵器27.刮板輸送機28.灰倉29.粉塵運輸車30.通風(fēng)機31.消聲器32.煙囪
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0041]見圖1，本發(fā)明的工藝流程圖。本發(fā)明所述一種焦爐除塵煙氣脫硫凈化工藝，包括碳酸鈉溶液制備、脫硫和煙氣除塵過程，具體步驟如下:
[0042]I)吸引壓送罐車15將碳酸鈉粉送入碳酸鈉粉倉9內(nèi)貯存，通過星型卸料閥8和螺旋稱重給料裝置7將碳酸鈉粉定量供給到碳酸鈉配液罐6內(nèi)，與工藝水混合后，制成所需濃度的碳酸鈉溶液貯存在碳酸鈉溶液罐5內(nèi)；碳酸鈉配液罐6和碳酸鈉溶液罐5內(nèi)設(shè)電動攪拌器4時時攪拌，避免溶液結(jié)晶；
[0043]2)煙氣集合管25從焦爐除塵管道24上引出，煙氣集合管25的煙氣流入端設(shè)雙流體霧化噴嘴1，脫硫反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的煙氣集合管段設(shè)內(nèi)襯陶瓷耐磨管17，其煙氣流出端與煙氣除塵凈化系統(tǒng)18連接；
[0044]3)焦爐裝煤或出焦開始、除塵風(fēng)機高速運行時或焦爐除塵管道24內(nèi)的溫度測量裝置13檢測到煙氣溫度多50°C時，聯(lián)鎖開啟雙流體霧化噴嘴I上