案例-太鋼煉鐵廠燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)分解

精選PPT課件1太鋼煉鐵廠燒結(jié)煙氣脫硫脫硝

技術(shù)及應(yīng)用

精選PPT課件2一、概述二、燒結(jié)活性炭脫硫脫硝技術(shù)三、脫硫脫硝裝置的設(shè)計(jì)條件四、活性炭脫硫脫硝實(shí)際運(yùn)行效果五、結(jié)束語(yǔ)目錄精選PPT課件3

一、概述

太鋼煉鐵廠燒結(jié)在物料焙燒時(shí)產(chǎn)生大量的廢氣（SO2、NOx、煙塵等），450m2燒結(jié)機(jī)，SO2年排放總量為6821噸，NOX年排放總量為2774噸，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為改善環(huán)境質(zhì)量，嚴(yán)格控制工業(yè)污染，太鋼450m2燒結(jié)機(jī)配套脫硫脫硝裝置。脫硫脫硝裝置采用日本住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社的活性炭移動(dòng)層方式的干式脫硫脫硝裝置，吸附塔的詳細(xì)設(shè)計(jì)以及吸附塔的移動(dòng)單元、解析塔制造由住友重機(jī)械負(fù)責(zé)，太鋼進(jìn)行土建、電氣、設(shè)備、工藝、自動(dòng)化編程、能源介質(zhì)、總圖布置、建設(shè)與安裝等整套工程集成。制酸由中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)，氨站由廣州天賜三和環(huán)保工程有限公司設(shè)計(jì)，施工由山西鋼鐵建設(shè)有限公司完成。

采用活性炭吸附工藝：脫硫、脫硝、脫二噁英、脫重金屬、除塵五位一體，其副產(chǎn)品制備濃硫酸，在國(guó)內(nèi)燒結(jié)行業(yè)為首例。精選PPT課件4

450m2燒結(jié)脫硫脫硝于2010年8月31日投入運(yùn)行，至今運(yùn)行平穩(wěn)。本文首先就使用活性炭脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明，然后對(duì)450m2燒結(jié)機(jī)干式脫硫脫硝裝置原理說(shuō)明、性能數(shù)據(jù)及物料消耗進(jìn)行分析。

附圖：脫硫脫硝裝置全景圖精選PPT課件5450m2燒結(jié)脫硫脫硝裝置全景圖精選PPT課件6二、燒結(jié)活性炭脫硫脫硝技術(shù)

1、工藝概要

活性炭干法脫硫脫硝系統(tǒng)共分為七個(gè)子系統(tǒng)，包括除塵系統(tǒng)，卸灰系統(tǒng)，吸附、解析及活性炭運(yùn)輸系統(tǒng)，活性炭補(bǔ)給系統(tǒng)，熱循環(huán)及富SO2輸送系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)以及注氨系統(tǒng)。燒結(jié)廢氣中的有害雜質(zhì)，通過(guò)吸附塔吸附，可去除粉塵、重金屬、

SO2、NOX；解析塔可去除二噁英、并將富集SO2輸送到制酸系統(tǒng)，生產(chǎn)98%濃硫酸。精選PPT課件7

脫硫脫硝使用的活性炭外觀如圖，平均直徑為9mm，長(zhǎng)度為10～15mm的圓柱狀活性炭。精選PPT課件8

脫硫脫硝工藝流程圖硫酸精選PPT課件92、處理技術(shù)的原理

1）、除塵活性炭的除塵原理與普通的過(guò)濾除塵相同，通過(guò)沖撞，遮擋以及擴(kuò)散捕捉效果進(jìn)行除塵。通常直徑1μm以上的粒子可通過(guò)沖撞效果進(jìn)行捕捉。而不到1μm的粒子要通過(guò)遮擋和擴(kuò)散捕捉效果進(jìn)行捕捉。精選PPT課件102）、脫硫硫化物的大部分是二氧化硫（SO2），通過(guò)物理吸附以及化學(xué)吸附兩種吸附方式進(jìn)行。首先，在范德瓦爾斯力以及化學(xué)親和力的作用下，SO2由氣相移動(dòng)至活性炭粒子表面后被捕捉（物理吸附）。然后，在活性炭細(xì)孔內(nèi)被氧化為SO3同時(shí)與一同吸附的H2O產(chǎn)生反應(yīng)，作為H2SO4被捕捉（化學(xué)吸附）。①、物理吸附

SO2→SO2*精選PPT課件11②、化學(xué)吸附

A、SO2*+1/2O2*→SO3*

SO3*+nH2O*→H2SO4*(n-1)H2O＊：為活性炭細(xì)孔內(nèi)的吸附狀態(tài)。ｎ：根據(jù)廢氣中的水分，SO2濃度，廢氣溫度的不同有所變化，但在通常的溫度下（100～150℃）可認(rèn)為是2。

B、為促進(jìn)脫硝反應(yīng)以及維持活性炭的活性，需要進(jìn)行加氨，如以下的化學(xué)反應(yīng)。是否作為NH4HSO4*或(NH4)2SO4*被吸附，由NH3與SO2的濃度比所決定。

H2SO4*+NH3→NH4HSO4*

NH4HSO4*+NH3→(NH4)2SO4*精選PPT課件12

3）、脫硝活性炭的脫硝反應(yīng)包括與SCR脫硝同樣的觸媒反應(yīng)和活性炭特有的還原反應(yīng)。與SCR相比，因?yàn)槟軌蛟诘蜏丶礋Y(jié)廢氣的溫度領(lǐng)域進(jìn)行脫硝處理，所以沒(méi)有必要像SCR一樣加熱廢氣，也不需要COG等加熱源。這可以降低運(yùn)行成本?；钚蕴康拿撓醴磻?yīng)如下所示。①、SCR反應(yīng)活性炭有通常的Ti-V系金屬觸媒同樣的作用，如下式所示NO被還原為N2。

NO+NH3+1/4O2→N2

+3/2H2O②、Non-SCR反應(yīng)如上關(guān)于脫硫的說(shuō)明，提供的NH3與被活性炭吸附的SO2反應(yīng)，生成酸性硫氨或者硫氨，稱之為堿性化合物或者還原性物質(zhì)，表示為下式的C…Red。活性炭在再生后，在含有該堿性化合物的狀態(tài)下循環(huán)至吸附反應(yīng)塔，與廢氣中的NO直接反應(yīng)還原生成N2。該反應(yīng)為活性炭特有的脫硝反應(yīng)，稱為Non-SCR反應(yīng)。

NO+C…Red→N2精選PPT課件134）脫除PCDD/F（二噁英）作為毒性對(duì)象的PCDD/F，包括7種PCDDs（Polychlorodibenzop-dioxins）與10種PCDFs(Polychlorodibenzofurans)，共計(jì)17種。在常溫下均為固體，但在活性炭吸附層的溫度范圍（100～150℃），由于各種濃度及蒸氣壓作用，作為固體狀，霧狀，或者氣狀存在。其中，固體狀與霧狀的PCDD/F為附著或者吸附在廢氣中灰塵粒子表面的狀態(tài)，稱之為灰塵狀PCDD/F。因此，灰塵狀PCDD/F通過(guò)活性炭移動(dòng)層的過(guò)濾集塵功能被除去，氣狀PCDD/F通過(guò)吸附被除去。太鋼著眼于未來(lái)，燒結(jié)在脫硫脫硝的同時(shí)，也可同時(shí)去除PCDD/F。精選PPT課件145）、其他有害物質(zhì)的除去除上述物質(zhì)以外，燒結(jié)廢氣含有少量的HCl(氯化氫)，氟化氫（HF），SO3(三氧化硫)等酸性氣體。這些酸性氣體也通過(guò)吸附進(jìn)行除去。而且，Hg（水銀）這樣的揮發(fā)性重金屬也被高效率地吸附除去。精選PPT課件15三、脫硫脫硝裝置的設(shè)計(jì)條件項(xiàng)目單位FGD入口廢氣條件最小值最大值平均值設(shè)計(jì)值備注廢氣流量m3N-wet/h

1,444,0001,369,0001,444,000BUFInlet廢氣壓力Pa

500500BUFOutlet廢氣溫度℃

138135138BUFInlet煤煙mg/m3N-dry

10090100

O2%-dry14.114.414.314.4

CO2%-dry5*6*

6*

CO%-dry

0.60.6

N2%-dry

BalanceBalance

H2O%

131212

SO2mg/m3N-dry553815639815

SO3mg/m3N-dry

微量微量

NOxmg/m3N-dry209317260317

HCｌmg/m3N-dry

40*40*

HFmg/m3N-dry

2.5*2.5*

PCDD/Fng-TEQ/m3N-dry

1.5*1.5*

Hgμg/m3N-dry

微量微量

1、脫硫煙氣成份如下表一（太鋼450燒結(jié)）精選PPT課件162、硫酸設(shè)備由中國(guó)瑞林公司進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)備由太鋼負(fù)責(zé)采購(gòu)。通常時(shí)期（春季，夏季以及秋季）的產(chǎn)品硫酸純度為98%。但是，在冬季由于融點(diǎn)的原因制造硫酸純度為93%。3、保證性能在任何工況情況下排出凈煙氣：含SO2濃度不大于41mg/Nm3

脫硝效率達(dá)33%以上粉塵排放濃度不大于20mg/Nm3

二惡暎排放指標(biāo)不大于0.2ng/Nm3通過(guò)制酸系統(tǒng)制備98%的濃硫酸，450脫硫后制酸0.88萬(wàn)噸。精選PPT課件17

450m2燒結(jié)脫硫運(yùn)行（2012年上半運(yùn)行數(shù)據(jù)）：1、脫硫吸附塔入口溫度：四、活性炭脫硫脫硝實(shí)際運(yùn)行效果

溫度平均：126.2℃，控制在120到130℃。圖中波動(dòng)為燒結(jié)機(jī)檢修停機(jī)所致。精選PPT課件18

入口煙氣量平均：1670km3/h，范圍大約在1,400到2,500km3N/。2、脫硫入口煙氣量：精選PPT課件19入口硫的濃度平均470mg/Nm3,圖中波動(dòng)高點(diǎn)為礦粉中硫高的原因。3、入口硫的濃度精選PPT課件20出口硫濃平均16mg/Nm3,圖中波動(dòng)高點(diǎn)為燒結(jié)機(jī)開(kāi)停機(jī)的原因。4、出口硫濃精選PPT課件21入口氮氧化物濃度平均102mg/Nm3。5、入口氮氧化物精選PPT課件22入口氮氧化物濃度平均62mg/Nm3。6、出口氮氧化物精選PPT課件23脫硫效率平均96%7、脫硫效率精選PPT課件24脫硝效率平均：39.9%，8、脫硝效率精選PPT課件25

9、保證性能與實(shí)測(cè)值如下表所示

各性能指標(biāo)為投運(yùn)4個(gè)月后（2011年1月）經(jīng)市環(huán)保局檢測(cè)的結(jié)果。所有項(xiàng)目均超過(guò)保證性能。另外，生產(chǎn)的硫酸達(dá)到了工業(yè)硫酸一等品質(zhì)，在太鋼軋鋼系統(tǒng)進(jìn)行了有效利用。保證項(xiàng)目保證值實(shí)測(cè)值判定SO2（脫硫）煙囪入口濃度mg/m3N-dry≦417.5合格脫硫率%≧9598合格NOx（脫銷）煙囪入口濃度mg/m3N-dry≦213101合格脫硝率%≧3350合格粉塵煙囪入口濃度mg/m3N-dry≦2017.1合格PCDD/F煙囪入口濃度ng-TEQ/m3N-dry≦0.20.15合格NH3Slip煙囪入口濃度ppm-dry≦39.50.2合格回收硫酸純度等級(jí)％≧98一等品一等品合格精選PPT課件2610、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用活性炭粉作為燃料高爐噴煤使用，硫酸在太鋼的型材廠、五軋廠、焦化廠使用。1）、活性炭消耗及產(chǎn)生的粉塵量

活性炭從2010年8月到2012年6月消耗5271噸，平均每月230噸，產(chǎn)生的粉塵為5688噸，月均247噸。精選PPT課件27

從2010年9月到2012年6月產(chǎn)酸13001噸，平均每月590噸。2）、硫酸產(chǎn)量精選PPT課件283）、液氨用量

從2010年11月到2012年6月用液氨2589噸，平均每月136噸，圖中波動(dòng)為零點(diǎn)是此月氨站校檢安全閥。精選PPT課件294）、運(yùn)行費(fèi)用450燒結(jié)脫硫脫硝2012年1-6月份運(yùn)行成本項(xiàng)目單價(jià)價(jià)格

單位450脫硫數(shù)量（噸）金額（萬(wàn)元）一、硫酸收入500元/噸3320166.00活性炭粉塵收入500元/噸161880.90二、運(yùn)行成本

2671.831、輔料

活性炭4872元/噸1430696.67NH33200元/噸723231.36精選PPT課件302、能源

其中：電0.60元/KWH175462981052.78焦?fàn)t煤氣50.29元/GJ64668325.22循環(huán)水0.5元/噸600003.00新水3.8元/噸141365.37蒸汽18.63元/GJ2944854.86壓縮空氣0.08元/M39640807.71氮?dú)?.36元/M33940800141.873、費(fèi)用

萬(wàn)元

其中：機(jī)物料

萬(wàn)元

30.00勞保

萬(wàn)元

8.00備件

萬(wàn)元

30.00