[发明专利]一种烧结烟气分流分级脱硫除尘装置及除尘方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金烧结烟气净化领域，尤其是一种用于钢铁冶金烧结烟气的分流分级脱硫除尘装置及除尘方法。

背景技术

“十二五”期间我国已明确要求，钢铁业实现全脱硫。烧结烟气脱硫一直是钢铁业环境治理的重点，我国钢铁行业烧结烟气成分复杂，波动性较大，具有以下特点：一是烟气量大，一吨烧结矿产生烟气在4000～6000m³；二是二氧化硫浓度变化大，范围在400～5000mg/Nm³之间；三是温度变化大，一般为80℃到180℃；四是流量变化大，变化幅度高达40%以上；五是水分含量大且不稳定，一般为10～13%；六是含氧量高，一般为15～18%；七是含有多种污染成分，除含有二氧化硫、粉尘外，还含有重金属、二恶英类、氮氧化物等。这些特点都在一定程度上增加了钢铁烧结烟气二氧化硫治理的难度。

在钢铁生产烧结工序中二噁英主要通过“从头合成”的路径生成，即在250～450度温度区间和氧化气氛条件下，大分子碳与有机氯在铜和铁等重金属离子催化作用下生成。

从2009年7月工信部发布《钢铁行业烧结烟气脱硫实施方案》以来，钢铁脱硫的政策法规日趋严格。根据2012年10月1日起最新施行的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB28662-2012），现有企业和新建企业的SO₂排放限值分别为600mg/m³和200mg/m³，二噁英类排放限值分别为1.0ng-TEQ/m³和0.5ng-TEQ/m³。

目前钢铁行业烧结烟气脱硫技术中，按照脱硫产物的形态，基本可以分成三类：湿法脱硫技术、半干法脱硫技术、干法脱硫技术。按工艺分类，当前我国烧结烟气脱硫有循环流化床法、石灰石-石膏法、SDA旋转喷雾法、氨法、活性炭吸附法、氧化镁法、密相干塔法、MEROS法等十余种技术，积累了一定的应用经验。

目前，我国科技人员在烧结烟气脱硫除尘技术方面开展了一些研究，如公告号为CN101306311A的发明专利，因为是全烟气脱硫，所以成本很高，场地布置紧张；如公告号为CN201302374Y的专利，虽然对烧结烟气进行了选择性脱硫，大大降低了设备及运行成本，但是若不脱硫部分因矿的变化含硫量升高时会导致硫排放超标；如公告号为CN102003886B的专利，也对风箱不同部位的烟气做了区别处理，除高硫烟气全处理外，低硫烟气通过烟气分导装置调节脱硫处理的烟气量，进一步提高了全系统烟气达标排放的可靠性，但是仍有部分低硫烟气未处理而直接排放，而且低硫烟气处理比例控制难度较大。

根据过程中的二噁英类生成机理和排放特性，主要有以下几种方法控制其生成和排放：（1）添加抑制剂以改进烧结料层条件，防止生成二噁英的在合成物和其他前提化合物。如喷氨或使用尿素，以控制烟尘中铜等金属对二噁英的催化作用。（2）烟气循环，使产生的烟气重新进入烧结层，减少二噁英量和其他污染物；（3）急速降温，使烟气由250～450度温度段急速降温至200度以下；（4）活性炭/活性褐煤吸附结合布袋除尘器，缺点烟尘负荷增加，而且吸附后活性炭难以再生和处理；（5）催化剂催化还原，使二噁英在低温下氧化生成CO₂、水合HCl等无机物，缺点是催化剂价格昂贵而且易发生中毒、堵塞问题。

通过检索，发现如下一篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：

烧结烟气湿法脱硫除尘工艺（CN101168118），提供一种烧结烟气湿法脱硫除尘工艺。烧结烟气经增压后先进行冷却脱氟，使烟气中的HF被碱液捕集并且将烟温降到80℃以下；随后烟气进入高效脱硫吸收塔，通过塔内喷气管中旋流装置的作用，使烟气高速旋冲入浆液池中，烟气在浆液中被打碎并与浆液充分混合，完成脱硫除尘过程；除雾后的净烟气通过烧结余热蒸气再热后从烟囱排出。本脱硫除尘工艺能实现95％以上的脱硫效率和99％的除尘效率。冷却脱氟器的设置保证了吸收塔的热安全性并降低了塔内部的腐蚀程度。高效脱硫吸收塔无浆液循环泵，且塔内无运动部件，气液接触效果好。利用烧结余热蒸气的再热方式省却了常规的GGH，提高了系统运行的稳定性并降低了系统造价。

通过对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种不但能够分级对全烟气进行处理、适当降低投资及运行成本，而且使二氧化硫排放达标，同时减少了二噁英排放的烧结烟气分流分级脱硫除尘装置及除尘方法，该方法简单、易于操作，成本低廉，除尘效果好。