[發明專利]水泥窯脫硫系統及脫硫方法

在審

• 申請號: 201610315923.5
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN107362668A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 桑圣歡;陳艷征;羅超;李安平
• 申請（專利權）人: 南京凱盛國際工程有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/48;B01D46/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙)11265
• 代理人: 倪鉅芳

技術領域

本發明涉及一種脫硫系統及脫硫方法，特別是一種水泥窯用的水泥窯脫硫系統及脫硫方法。

背景技術

國務院頒布的關于環境保護的重點工作意見，特別指出針對水泥、石化、煤化工等行業SO₂和NOX的治理應更加嚴格。GB4915-2013《水泥工業大氣污染物排放標準》規定，2015年7月1日起，現有水泥窯及窯磨一體機SO₂最高允許排放濃度為200mg/Nm3，2014年3月1日起新建水泥窯及窯磨一體機SO₂最高允許排放濃度為200mg/Nm3，重點地區將根據國務院環境保護行政主管部門或省級人民政府決定執行1000mg/Nm³更嚴格的標準。

我國許多水泥熟料生產企業SO₂減排任務十分嚴峻，每年SO₂排污費用高達幾百萬元。因此，水泥窯SO₂排放控制成為一項緊迫任務。

針對水泥窯SO₂超標排放，排放濃度不大于1000mg/Nm3的情況，為了減少投資，出現了以下幾種減少SO₂排放技術：更換原料、增濕塔噴水脫硫技術、旋風筒法脫硫技術、加消石灰脫硫技術等。

更換原料是指：更換硫含量高的石灰石等原料，降低入窯生料的硫含量，從源頭上降低SO₂的生成排放，但是對于原料含硫量普遍高的地區，此方法具有局限性。

增濕塔噴水技術是指：水泥窯尾煙氣從旋風筒預熱器出來后進入余熱鍋爐，從余熱鍋爐出來的煙氣再進入增濕塔進行噴水脫硫，該方法盡管投資少，工藝簡單，但是脫除效率不高，脫除效率20％左右。

旋風筒法脫硫技術是指：從分解爐出口抽取部分煙氣經管道抽到一個外置的旋風分離器，收集的高活性CaO接到二級旋風筒的出口(六級預熱器接到上面第三級旋風筒)，活性氧化鈣與SO₂接觸反應，吸收SO₂形成的硫酸鹽或亞硫酸鹽隨生料或窯灰回到窯系統，整個過程控制Ca/S為10～12。脫硫過程不會產生固體廢棄物，不會對環境產生二次污染。但是本技術脫硫效率約30％。水泥窯SO₂排放超過300mg/Nm3，則不能滿足水泥窯排放標準要求。

加消石灰脫硫技術是指：在最上兩級旋風筒之間外加氫氧化鈣，鈣硫比一般為3～5，脫硫效率不大于40％。加消石灰進行脫硫效率不高，也不能滿足工業脫硫要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡便、運行高效的水泥窯脫硫系統及脫硫方法。該系統和方法使用范圍廣，對于煙氣中SO₂排放濃度不超過1000mg/Nm3的水泥窯脫硫具有明顯效果。

為解決上述技術問題，本發明是按如下方式實現的：設計一種水泥窯脫硫系統，其由窯尾預熱器、余熱鍋爐、袋式收塵器、煙囪、收塵器灰倉、窯尾分解爐和回轉窯組成；窯尾預熱器與余熱鍋爐構成煙氣通道連接；余熱鍋爐與將煙氣和脫硫產物(NH₄)₂SO₄分離的袋式收塵器構成煙氣通道連接；袋式收塵器與煙囪構成煙氣排放連接；袋式收塵器與收塵器灰倉構成脫硫產物(NH₄)₂SO₄收塵連接；收塵器灰倉與窯尾分解爐構成硫酸鹽生成連接；窯尾分解爐與回轉窯構成硫酸鹽輸入連接。

設計一種水泥窯脫硫方法，其步驟如下：

1)將氨水噴入窯尾預熱器，氨水與此處生成的SO₂反應生成(NH₄)₂SO₄；

2)生成的硫酸銨隨煙氣經過余熱鍋爐進入袋式收塵器；

3)袋式收塵器灰塵收集到收塵器灰倉，脫硫后的煙氣進入煙囪；

4)將收塵器灰倉內富含(NH₄)₂SO₄的灰輸送至窯尾分解爐的中上部；將脫硫過程生成的硫酸銨在窯尾分解爐內生成穩定的硫酸鹽；

5)硫酸鹽由窯尾分解爐進入回轉窯，最終隨熟料排出回轉窯7。

進一步的，為了使生料中硫鐵礦硫大量被氧化成SO₂釋放出來，所述氨水噴入預熱器噴射位置溫度區間為400～600℃。

進一步的，所述氨水的質量濃度為10％～30％，氨水與預熱器生成的二氧化硫摩爾比為2.1～2.3。