[發明專利]一種煙氣綜合治理的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310095933.9
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103830997A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 俞勇梅;李咸偉;李正福;陳君明;何曉蕾;俞光;鞏磊
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;寧波鋼鐵有限公司
• 主分類號: B01D53/70
• 分類號: B01D53/70;B01D53/78;B01D53/06;C22B1/16
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明屬于冶金行業燒結煙氣治理領域，具體涉及一種煙氣綜合治理裝置和方法。

背景技術

二惡英作為持久性有機污染物，不僅毒性強，而且能夠致癌和致畸變，并具有遺傳效應。2010年10月19日，環境保護部、外交部、國家發展和改革委員會等9部委聯合頒布《關于加強二惡英污染防治的指導意見》，要求重點抓好鐵礦石燒結、電弧爐煉鋼、再生有色金屬生產、廢棄物焚燒等重點行業二惡英污染防治工作，明確提出在鐵礦石燒結等重點行業全面推行削減和控制二惡英措施，深入開展清潔生產審核，到2015年，建立比較完善的二惡英污染防治體系和長效監管機制，重點行業二惡英排放強度降低10%，提出在京津冀、長三角、珠三角等重點區域開展二惡英排放總量控制試點工作。最新出臺的鋼鐵工業大氣污染物排放的一系列標準中，對顆粒物、二氧化硫的排放濃度都提出了更高的要求，同時還新增了燒結煙氣二惡英類物質≤0.5ng?TEQ/m³的排放濃度要求。新的規定將于2012年10月1日起正式執行。因此，能源環保問題已經成為限制燒結行業發展的重要因素。

在國外，針對燒結尾氣，主要采用通過活性炭吸附結合布袋除塵器的技術、與燒結煙氣脫硝相結合的選擇性催化降解技術、以及與燒結煙氣脫硫脫硝技術相結合的活性炭吸附塔技術，等等。上述幾種方法對二惡英的脫除效果顯著，但裝置龐大，運行成本高，煙氣處理副產物利用效果不佳，甚至無法有效利用。因此，上述技術無法在我國燒結煙氣脫二惡英方面得到應用。

中國專利CN101829482A公開了一種燒結機負能耗二惡英減排系統及其方法，認為將燒結機高二惡英煙氣單獨收集并循環到燒結機上部做助燃空氣，并且根據循環煙氣量的大小，可以達到減少二惡英70%左右或以上的目的。事實上，試驗證明，高溫煙氣中的二惡英是可以通過燒結過程中的高溫段被高溫分解，然而溫度的升高同時也會帶來二惡英生成量的增加，也就是說，一方面，煙氣中的二惡英被高溫分解，另一方面，仍然有新的二惡英合成，并且新二惡英的生成量要明顯高于常溫狀態下的燒結過程所產生的二惡英量。此外，由于必須考慮到燒結煙氣除塵設備的溫度需求，煙氣溫度不宜低于90℃，因此不能將全部的含二惡英高溫廢氣返回燒結循環。因此，利用該工藝原理可以達到減少二惡英的目的，但綜合考慮燒結機運行情況，最多只能達到去除50%左右二惡英的目的，一旦原始煙氣中二惡英濃度過高，將無法滿足二惡英排放標準。

中國專利CN101983751A提出了一種燒結煙氣污染物脫除裝置，在脫硫脫硝的同時，加入活性炭從而實現對多種污染物的協同脫除。然而吸附有二惡英的活性炭跟脫硫脫硝產物混合在一起，造成新的二次污染；同時為達到二惡英的排放標準，活性炭的噴入量必須達到一定濃度，造成運行成本增加。同時噴入過量的活性炭還會增加后續除塵設備的負擔，降低除塵效率。

歐洲專利EP0875587A1提出在燒結混合料中添加尿素以抑制二惡英生成的方法。然而方法中尿素直接以固體狀態混合入燒結原料中，由于尿素具有很強的吸濕性、易結塊、易潮解，并且尿素的添加量相對于燒結原料來講屬于微量添加物，因此，固體尿素不僅不利于添加量的精準控制，而且不易與燒結原料充分混合，大大降低了抑制效果。正因如此，專利EP0875587A1中尿素的添加量達到0.02～0.04%（重量百分比）。試驗表明，高濃度的尿素添加可能造成燒結煙氣中氮氧化物排放的增加，同時，由于燒結煙氣中還存在大量的SO2、水分、粉塵等，因此會增加形成硫酸氫銨的可能性。在通常運行溫度下，硫酸氫銨的露點為147℃，會以液體形式在物體表面聚集。液體的硫酸氫銨是一種粘性很強的物質，在煙氣中會粘附飛灰，并沉積在設備表面，造成設備的腐蝕。因此，為避免造成這些不良后果，必須嚴格控制尿素的添加量，避免為了去除一種污染物而帶來另一種污染物危害情況的發生。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種煙氣綜合治理的裝置和方法，該方法由三個階段的不同技術耦合而成，首先通過源頭抑制技術，從源頭減少燒結過程中30%左右的二惡英生成量；再通過過程控制技術，減少燒結煙氣中30%左右二惡英；最后通過攜流吸附技術，減少20%左右的剩余二惡英；最終達到減少80%二惡英排放的目的，二惡英去除效率達到80%；本發明是一種低成本的、充分利用燒結工藝本身特點的、對燒結設備危害極降的二惡英減排控制技術。

本發明的技術解決方案如下：本發明提供一種煙氣綜合治理方法,依次包括以下三個階段：