[发明专利]一种提高余热利用率和脱硝率的活性炭处理系统及其使用方法

说明书

本发明提供一种提高余热利用率和脱硝率的活性炭处理系统，通过在烟气输入第一级吸附塔和第二级吸附塔之前分别设置换热器，控制烟气进入第一级吸附塔和第二级吸附塔时的温度，从而保证了脱硫和脱硝的温度。本发明利用主排风机之后的高温烟气(约150‑170℃)，采用热量交换的方式，人为控制进入一级塔、二级塔的烟气温度，提高SO₂、NOx的去处效率的装置。提高主排风机之后的高温烟气利用效率，并采用控制进入脱硫塔、脱硝塔烟气温度，提高脱硫脱硝效率。

技术领域

本发明涉及一种活性炭处理系统，具体涉及一种提高余热利用率和脱硝率的处理烟气脱硫脱硝系统，属于烟气净化领域。

背景技术

烧结烟气经过主排风机后排放温度约110-170℃之间，里面含有SO₂、NO_x、粉尘、二恶英、重金属等多种污染物，而活性炭烟气净化技术恰好适宜烧结烟气温度排放区间，可实现多污染物的协同高效净化，在一套设备上能同时脱除多种污染物，实现副产物SO₂的资源化利用，并且该技术具有污染物脱除效率高，基本不消耗水资源，无二次污染等有点。活性炭烟气净化装置设置有吸附系统、解析系统、制酸系统等多个子系统，烟气经过活性炭吸附单元后净化，活性炭颗粒在吸附单元和解析单元之间循环流动，实现“吸附污染物-加温解析活化(使污染物逸出)-冷却-吸附污染物”的循环利用。

活性炭吸附目前分为单级吸附与双级吸附两种方式，单级吸附为在一个吸附塔内同时吸附多种污染物，氨气在吸附塔入口加入，该种方法可以达到SO₂脱除效率98％，脱硝率约50％，粉尘出口浓度小于20mg/Nm³。随着环保要求的提高，部分钢铁厂采用双级吸附，其中一级塔进行脱硫、除尘等，二级塔进行脱硝，该种方法处理效果：SO₂脱除效率98％，脱硝率大于80％，粉尘出口浓度小于10mg/Nm³。

众所周知，采用活性炭法烟气脱硫脱硝工艺，温度对污染物去除效果具有重要影响，低温有利于脱硫反应，高温有助于脱硝反应，因此为提高多污染物去除效率，在二级处理工艺中，最好能分别控制一级、二级塔入口烟气温度，其中满足一级低温(120℃t100℃)、二级高温(155℃t140℃)。

现有技术的工艺流程如下：经过主排风机后的烟气温度过高(110-170℃)，不能直接进入脱硫塔，因此需补入冷却空气，控制进入脱硫塔的烟气温度在(100-120℃)之间，含多种污染物的原烟气通过脱硫塔进行脱硫除尘，然后进入脱硝塔进行脱硝，NH₃在脱硝塔入口加入。活性炭在解析塔进行解析后送往二级塔，经过二级塔脱硝后的活性炭通过输送系统送往一级塔，经过吸附脱硫除尘后的一级塔活性炭再通过输送系统送往解析塔，完成一次完整的物料循环。

现有技术中采用往原烟气中兑入冷风或者冷水的工艺，使得原烟气降温，然后输入脱硫塔，不能充分利用主排风机之后的高温烟气热量，为保证进入脱硫塔的烟气温度，需要额外的兑入冷风，造成高温烟气的损失。然而，低温有助于脱硫、高温有助于脱硝；兑入冷风后，适应脱硫塔的温度要求，但是经过脱硫后，烟气温度低，进入下一步的脱销塔后，脱硝效果差。直接采用兑冷却风的方式难以针对SO₂、NO_x的吸附特性，不能有效提高脱硫脱硝效率，造成热量及脱硝反应产物NH₃的浪费。

此外，活性炭解析系统通过热风炉燃烧高炉煤气、焦炉煤气等燃料对解析塔内的活性炭进行间接加热，使得活性炭在解析塔内解析再生；因此热风炉内燃烧后的高温气体中含有约100ppm的SO₂气体，其温度约在300℃左右。目前该燃烧后的高温气体大部分用于热风循环，用于减少高炉煤气、焦炉煤气或其它燃料的应用，同时为了保持热风循环系统中压力及含氧量稳定，该部分高温气体需要时刻向烟道中排放一部分，这部分外排气量约为循环量的10％，温度约300℃左右。