CN107008141A - 适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，它包括依次串接的除焦单元、脱硫单元、脱氟单元和烟囱，除焦单元包括安装在烟气管道中的CaO粉末喷头，烟气管道的出口连接预除尘器；脱硫单元包括流化床吸收塔、机械除尘器和第一布袋除尘器，流化床吸收塔的底端安装文丘里装置，预除尘器的出气口接文丘里装置，流化床吸收塔连接机械除尘器，第一布袋除尘器连接机械除尘器；脱氟单元包括脱氟装置、第二布袋除尘器和第二引风机，第二布袋除尘器的出气口通过第二引风机连接烟囱。该适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置具有设计科学、干法除尘除焦脱硫脱氟一次处理、处理效果好、中间产物可循环重复利用的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气处理装置，具体的说，涉及了一种适用适用于铝工业，电解铝车间和碳素分厂焙烧车间的烟气治理新装置。
背景技术
随着国内对于工矿企业，尤其是铝工业烟气排放要求的提高，现存的粗放式的处理设备都已经无法适应新的标准，而一些大型的处理设备虽然能够达标，但是规模过大，对于一些小型厂家而言成本过高，负担过重，且大多现存设备仅能够起到单独的处理作用，独立作业，相互之间没有配合关系，一些中间产物白白浪费，十分可惜。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、干法除尘除焦脱硫脱氟一次处理、处理效果好、中间产物可循环重复利用的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，包括依次串接的除焦单元、脱硫单元、脱氟单元和烟囱，所述除焦单元包括安装在烟气管道中的CaO粉末喷头，所述烟气管道的出口连接预除尘器，所述预除尘器的排屑口连接第一振动筛；所述脱硫单元包括流化床吸收塔、机械除尘器和第一布袋除尘器，所述流化床吸收塔的底端为进气端，所述进气端安装文丘里装置，所述预除尘器的出气口连接所述文丘里装置的进气口，所述文丘里装置的出气口位于所述流化床吸收塔内部，所述流化床吸收塔的出气口连接机械除尘器，所述第一布袋除尘器连接所述机械除尘器的出气端；所述脱氟单元包括脱氟装置、第二布袋除尘器和第二引风机，所述脱氟装置的进气口连接第一布袋除尘器的出气口，所述脱氟装置的出气口连接第二布袋除尘器的进气口，所述第二布袋除尘器的出气口通过所述第二引风机连接所述烟囱。
基上所述，所述流化床吸收塔的侧壁上安装有CaO粉末喷头、水蒸气喷头和水喷头。
基上所述，所述机械除尘器和所述第一布袋除尘器的排屑口连接一中间灰仓，所述中间灰仓连通所述流化床吸收塔。
基上所述，所述机械除尘器和所述第一布袋除尘器的排屑口还连接一副产品料仓。
基上所述，所述脱氟装置的排屑口连接第二振动筛，所述第二振动筛连接料仓。
基上所述，所述第二引风机的出风口通过一回流管道连接所述流化床吸收塔的进气端。
基上所述，所述副产品料仓的进料通道中安装吹风机，所述第一布袋除尘器的出气口和所述脱氟装置的进气口之间连接第一引风机。
基上所述，它还包括安装在所述除焦单元前的脱硝单元，所述脱硝单元包括脱硝设备。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明具有以下优点：
1、将除焦、除尘、脱硫、脱氟功能集于一身，集成化程度高，无需单独采购设备，使用方便。
2、采用干法处理，各步骤产生的中间产物可回收利用，效率更高，避免浪费。
3、系统温度始终维持在露点以上10～20℃运行，且几乎100％脱除SO3、HCl、HF等酸性气体，系统无酸露点腐蚀，无需特殊材料防腐。
4、整个系统无脱硫废水产生，没有脱硫废水的治理和二次污染问题。
5、烟气排放温度75℃以上，无需烟气再加热，无白色烟羽现象。
6、因流程简单，基建投资仅为石灰石-石膏湿法脱硫系统的25～50％。运行费用约0.50元/kg SO2左右，而石灰石-石膏法湿式脱硫系统的运行费用约1.25元/kg SO2左右。
附图说明
图1是本发明中适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置的流程图。
图中：1.烟气管道；2.预除尘器；3.第一振动筛；4.流化床吸收塔；5.机械除尘器；6.第一布袋除尘器；7.脱氟装置；8.第二布袋除尘器；9.第二引风机；10.烟囱；11.回流管道；12.副产品料仓；13.中间灰仓；14.第二振动筛。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
一种适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，包括依次串接的除焦单元、脱硫单元、脱氟单元和烟囱，所述除焦单元包括安装在烟气管道1中的CaO粉末喷头，所述烟气管道1的出口连接预除尘器2，所述预除尘器2的排屑口连接第一振动筛3，预除尘器2可采用旋风分离器、多管除尘器等常规除尘设备；所述脱硫单元包括流化床吸收塔4、机械除尘器5和第一布袋除尘器6，所述流化床吸收塔4的底端为进气端，所述进气端安装文丘里装置，所述预除尘器2的出气口连接所述文丘里装置的进气口，所述文丘里装置的出气口位于所述流化床吸收塔4内部，所述流化床吸收塔4的出气口连接机械除尘器5，所述第一布袋除尘器6连接所述机械除尘器5的出气端；所述脱氟单元包括脱氟装置7、第二布袋除尘器8和第二引风机9，所述脱氟装置7的进气口连接第一布袋除尘器6的出气口，所述脱氟装置7的出气口连接第二布袋除尘器8的进气口，所述第二布袋除尘器8的出气口通过所述第二引风机9连接所述烟囱10。脱氟装置7为行业内常规使用的脱氟设备，本申请仅将其集成于该流水线设备中，并未就其结构做出改进。
工作原理：未经处理的烟气进流化床吸收塔之前在烟气管道1中喷CaO粉，用CaO粉吸附烟气中焦油，然后进入预除尘器2脱除吸附了焦油后的CaO粉，脱除焦油后烟气从流化床吸收塔4底部进入，流化床吸收塔4底部为文丘里装置，烟气流经文丘里装置后速度加快，并与很细的吸收剂粉末互相混合，由于吸收剂的密度与烟气的密度相差较大，它们相互之间相对滑移速度很大，此处吸收剂为CaO粉，因此颗粒之间、烟气与颗粒之间有着剧烈的摩擦，对烟气中SO2的吸收反应十分有利，Ca(OH)2与烟气中SO2和几乎全部的SO3、HCl、HF等完成反应，生成的亚硫酸钙和其他物质。Ca/S＝1.1～1.2，而吸收塔内Ca/S可达50以上，充分节约了吸收剂。
在吸收塔内，Ca(OH)2与烟气中SO2和几乎全部的
SO3、HCl、HF等完成反应，主要化学反应方程式如下：
Ca(OH)2+SO2＝CaSO3·1/2H2O+1/2H2O 吸收过程
CaSO3·1/2H2O+1/2O2＝CaSO4·1/2H2O 氧化过程
Ca(OH)2+SO3＝CaSO4·1/2H2O+1/2H2O 吸收过程
Ca(OH)2+CO2＝CaCO3+H2O 吸收过程
Ca(OH)2+2HCl＝CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(＞120℃) 吸收过程
Ca(OH)2+2HF＝CaF2+2H2O 吸收过程
脱硫后的烟气携带大量固体颗粒由流化床吸收塔顶部进入机械除尘器，烟气中大部分固体颗粒在机械除尘器中分离出来，该机械除尘器采用多管除尘器。
进一步的，以干粉形式的吸收剂在输入流化床吸收塔4的同时需喷入一定量的水或水蒸汽，提高吸收剂与烟气中SO3、HCl、HF等的反应活性，通过调节喷水或蒸汽量来控制整个脱硫系统的脱硫温度始终在烟气露点以上10～20℃运行，所以整个脱硫系统无需特殊防腐措施，采用普通材料即可。
因此，在所述流化床吸收塔4的侧壁上安装有CaO粉末喷头、水蒸气喷头和水喷头。
进一步的，所述机械除尘器5和所述第一布袋除尘器6的排屑口连接一中间灰仓13，所述中间灰仓13连通所述流化床吸收塔4。所述机械除尘器5和所述第一布袋除尘器6的排屑口还连接一副产品料仓12。被分离出来的固体颗粒经过一个中间灰仓13大部分返回到流化床吸收塔4参与下一轮脱硫反应，少部分固体颗粒进入副产品料仓12外运，该副产品加水后会硬化，硬化后的屈服强度达15～18N/mm2，压实密度1.28g/cm3，渗透率与黏土相似，为3×10-11，所以该副产品非常适合做回填土、道路基础或建材使用。
由于大部分固体颗粒被循环多达50多次，在脱硫系统中滞留30min以上，使固体颗粒中的吸收剂充分吸收SO2，吸收剂的吸收效率大幅提高，降低吸收剂费用。
进一步的，所述脱氟装置7的排屑口连接第二振动筛14，所述第二振动筛14连接料仓，将脱氟后的废料收集，统一处理。
进一步的，为保证流化床吸收塔4在10％～110％负荷变化下仍然能够平稳去除SO2运行，所述第二引风机9的出风口通过一回流管道11连接所述流化床吸收塔4的进气端，进行干净烟气再循环。
进一步的，所述副产品料仓12的进料通道中安装吹风机，所述第一布袋除尘器6的出气口和所述脱氟装置的进气口之间连接第一引风机，目的是加强风力。
在其它实施例中，它还包括安装在所述除焦单元前的脱硝单元，所述脱硝单元包括脱硝设备，该脱硝设备为常规的脱硝设备，该处仅在于将其集成至流水线设备中，提高集成度。针对电解铝车间烟气量大，含硫量低的特点，采用该设备进行处理。车间的烟气先通过脱销设备、然后进入干法脱硫装置、氧化铝干法脱氟装置，最后进入高效脉冲式布袋除尘器过滤装置，使电解车间排放烟气达标排放。
针对碳素行业焙烧车间的烟气的特点，采用该设备，焙烧车间排放的烟气先经过预除尘，干法除焦装置和脱销装置。干法脱硫装置。氧化铝干法脱氟装置，最后进入高效脉冲式布袋除尘装置来达到高于国家铝工业排放标准。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置其特征在于：它包括依次串接的除焦单元、脱硫单元、脱氟单元和烟囱，所述除焦单元包括安装在烟气管道中的CaO粉末喷头，所述烟气管道的出口连接预除尘器，所述预除尘器的排屑口连接第一振动筛；所述脱硫单元包括流化床吸收塔、机械除尘器和第一布袋除尘器，所述流化床吸收塔的底端为进气端，所述进气端安装文丘里装置，所述预除尘器的出气口连接所述文丘里装置的进气口，所述文丘里装置的出气口位于所述流化床吸收塔内部，所述流化床吸收塔的出气口连接机械除尘器，所述第一布袋除尘器连接所述机械除尘器的出气端；所述脱氟单元包括脱氟装置、第二布袋除尘器和第二引风机，所述脱氟装置的进气口连接第一布袋除尘器的出气口，所述脱氟装置的出气口连接第二布袋除尘器的进气口，所述第二布袋除尘器的出气口通过所述第二引风机连接所述烟囱。
2.根据权利要求1所述的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，其特征在于：所述流化床吸收塔的侧壁上安装有CaO粉末喷头、水蒸气喷头和水喷头。
3.根据权利要求1或2所述的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，其特征在于：所述机械除尘器和所述第一布袋除尘器的排屑口连接一中间灰仓，所述中间灰仓连通所述流化床吸收塔。
4.根据权利要求3所述的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，其特征在于：所述机械除尘器和所述第一布袋除尘器的排屑口还连接一副产品料仓。
5.根据权利要求4所述的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，其特征在于：所述脱氟装置的排屑口连接第二振动筛，所述第二振动筛连接料仓。
6.根据权利要求5所述的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，其特征在于：所述第二引风机的出风口通过一回流管道连接所述流化床吸收塔的进气端。
7.根据权利要求4所述的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，其特征在于：所述副产品料仓的进料通道中安装吹风机，所述第一布袋除尘器的出气口和所述脱氟装置的进气口之间连接第一引风机。
8.根据权利要求4所述的适用于铝工业的干法除尘除焦脱硫脱氟装置，其特征在于：它还包括安装在所述除焦单元前的脱硝单元，所述脱硝单元包括脱硝设备。
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