[发明专利]一种烧结烟气活性炭并联式双塔脱硫脱硝工艺

说明书

本发明开发一种烧结烟气活性炭并联式双塔脱硫脱硝工艺，该工艺是将烧结高SO₂烟气和高NOx烟气分开治理，分别在并联的活性炭双级吸附塔中单独进行脱硫、脱硝。烧结烟气分段的方法是根据烧结机各段烟气含NO_x和SO₂的浓度不同，分为头部、中部、中尾部和尾部四部分烟气，烧结机头部和中尾部的烟气汇入脱硫塔进行脱硫；烧结机中部和尾部的烟气汇入脱硝塔进行脱硝。脱硫塔活性炭吸附SO₂后进入再生塔进行解析，再生后的活性炭进入脱硝塔进行循环利用，脱硝后活性炭进入脱硫塔进行脱硫，活性炭在三个塔中依次往复循环利用。该工艺提高了脱硝效率，同时大幅降低了烟气处理量，降低了设备投资和运行费用。

技术领域

本发明涉及一种脱硫脱硝工艺，特别涉及一种烧结烟气活性炭并联式双塔脱硫脱硝工艺，属于钢铁冶金烟气污染物综合治理技术领域。

背景技术

烧结工艺是钢铁工业烟气污染物的主要污染源，烧结废气量占钢铁工业总废气量的40％，其排放的SOx、NOx、PM₁₀、持久性有机物、重金属等污染物均居钢铁工业首位。从2015年1月1日，我国开始实施了新的《钢铁工业烧结(球团)污染物排放标准》，规定粉尘≤50mg/Nm³，SO₂≤200mg/Nm³，NOx≤300mg/Nm³、二噁英≤0.5ng/Nm³。2017年6月国家环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的修订公告，进一步严格污染物的排放限值，将颗粒物限值调整为20mg/Nm³、二氧化硫限值调整为50mg/Nm³、氮氧化物限值调整为100mg/Nm³。因此，铁矿烧结行业烟气治理不但要求SOx、NOx等多种污染物的综合治理，而且排放标准日益严格。

对于烧结产生的多污染物烟气，目前还缺乏经济的高效治理方法。相对而言，活性炭吸附法因具有综合脱除功能、SO₂可回收利用、无二次污染等优势，且相比其他方法更适合我国烧结原料复杂、烟气性质波动大、污染物超标种类多的特征，而被广泛认为是极具前景的烧结烟气污染物综合治理技术。

活性炭净化技术代表性的有德国WKV和日本住友、日本J-Power(MET-Mitsui-BF)工艺。我国活性炭法净化烧结烟气的应用始于2010年，太钢从日本引进国内首套活性炭烟气处理装置，通过多年消化、吸收，目前工艺运行稳定，具有较好的脱硫效果和一定的脱硝作用。近年来，国内中冶长天国际工程有限公司也推出了活性炭烟气治理技术，并在宝钢湛江钢铁、安阳钢铁等烧结机上实现了工程化，实践表明，活性炭工艺较传统单一的脱硫、脱硝组合工艺(石灰石-石膏法/循环流化床+SCR)具有较好的性价比优势。

典型的活性炭烟气净化流程如图1所示，其主要由脱除有害物质的吸附塔、活性炭再生的解析塔构成。经电除尘器预除尘后的烧结烟气，在抽风机的作用下进入双级串联的吸附塔，烟气自下而上与逆向的活性炭接触，首先在第一级塔中脱除SO₂和二噁英，然后在第二级塔中在NH₃作用下脱除NOx；吸收了污染物的活性炭通过传送装置进入解析塔，通过加热将吸附的SO₂重新释放出来，活性炭再生后返回到吸附塔进行循环利用。

活性炭吸收塔主要采用串联式双塔结构(见图1)，进入活性炭第一级吸附塔脱硫时烧结烟气温度一般为130℃-150℃，进入第二级吸附塔脱硝温度会进一步降低。由于烟气温度太低对活性炭脱硝不利，加之活性炭单独作催化剂的低温活性不高，导致脱硝率难以提升。此外，目前使用的都是双级串联脱硫脱硝活性炭工艺，在串联的第一级塔中先完成SO₂的脱除，在二级塔中实现脱硝。尽管活性炭工艺已实现国产化，但由于烟气处理量大，未能从根本上解决投资成本大、运行费用高的问题，制约了其进一步推广应用。

发明内容