安徽天顺环保设备股份有限公司:矿热炉烟气脱硫、除尘、脱硝、一体化治理技术


单位简介

公司成立于2007年、为国家级高新技术企业,入选工信部示范企业名录、具有环保总承包壹级、专项设计乙级资质,年平均产值约4亿,拥有顺威、天顺两大品牌,公司拥有28个发明专利,38个实用新型专利,6个软件著作权、先后组建了“马鞍山市固废热解处理技术重点实验室”、“马鞍山市冶金烟气袋式除尘设备工程技术研究中心”,承担“科技小巨人科研项目”、“安徽省科技计划-对外科技合作计划” 。

案例概述

该案例涉及一家高纯硅铁生产企业,该公司拥有多台矿热炉用于生产微碳微钛高纯硅铁产品。随着环境保护法规的越来越严格,烟气排放中的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、粉尘成为一项关注的问题。为了降低矿热炉烟气中SO2、NOx、粉尘的排放浓度,该公司决定采用超细小苏打粉末干法脱硫SDS+布袋收尘+SCR低温脱硝工艺治理路线。
干法脱硫SDS+布袋收尘+SCR低温脱硝工艺:
实施过程:
该硅铁新材料公司投资兴建了建设小苏打料仓、研磨机、布袋除尘器、脱硝反应器、氨水蒸发系统等。
烟气处理:矿热炉的烟气通过脱硫塔、布袋除尘器、脱硝反应器等系统,废气中的SO2、粉尘、氮氧化物被吸收转化、分解。
结果与效益:
通过引入干法脱硫+布袋收尘+SCR低温脱硝一体化技术,该公司实现了以下效益:
SO2、粉尘、NOx排放降低:显著减少了烟气中的SO2、粉尘、氮氧化物的排放浓度,符合环保法规的要求。
减少对环境的影响:通过减少SO2、粉尘、氮氧化物的排放,公司降低了其对周围环境的负面影响,增强了环保形象。
符合法规:公司的烟气排放达到了政府法规要求,避免了罚款和法律纠纷。
总结:
干法脱硫SDS+布袋收尘+SCR低温脱硝一体化技术在矿热炉烟气处理中取得了显著成功,不仅降低了环境影响,还提高了公司的可持续性。这一案例表明,在面对环境压力时,采用适当的脱硫、脱硝技术是实现可持续生产的关键一步。

技术原理

除尘器采用低压长袋脉冲除尘器,或正压大布袋除尘器,一般为ϕ160X60000滤袋;
干法烟气脱硫技术由比利时solvay索尔维发时的SDS钠基干法脱硫工艺,脱硫剂采用碳酸氢钠(NaHCO3),酸碱中和反应存在一个热激活预反应: 刚磨碎的碳酸氢钠细粉接触炙热烟气,细小的碳酸氢钠颗粒将迅速转化为碳酸钠,化学热解生产的碳酸钠拥有高的比表面积(表面积可以增加了10倍以上)和孔隙度,碳酸钠可以迅速有效的与酸性气体反应,过程中酸 (盐酸、二氧化硫、氢氟酸等)得到中和。
必要时可采用CFB半干法脱硫或SDA半干法;
其主要反应方程式如下:
NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2------激活反应(温度140~250℃)
Na2CO3+SO2+O2=Na2SO4+CO2----中和反应
可以去除 95%以上的 SO2 ;HCl 的去除率甚至可达 99%。
选择性催化还原法脱硝技术(SCR)。该方法主要采用氨(NH3)作为还原剂,将NOx,选择性地还原成N2和水。
催化剂采用低温钒钛基的V2O5-WO3/TiO2催化剂;
其主要反应方程式如下:
4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O

适用范围

适用于低二氧化硫、低氮氧化物成分的烟气行业,比如硅铁矿热炉、工业硅矿热炉、LF精炼炉、AOD炉、电炉、高炉热风炉等烟气治理行业。

工艺流程及说明

从矿热炉烟气余热锅炉出口引出的烟气(210±10℃),进入管道式脱硫塔内,脱硫剂由分级式研磨机(Grading grinder)研磨至d 90 < 20 µm)由超细粉末磨机配套的风机输送到脱硫塔内,与烟气混合接触,吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钠、硫酸钠,达到脱硫的目的。经脱硫后的烟气经过布袋除尘器收集脱硫飞灰后,在烟道内通过喷氨格栅及混合器与氨气混合,进入脱硝反应器进行脱硝。脱硝后的烟气从脱硝反应器下部接主通风机进口,然后通过烟囱排放。


主要技术参数

本单座矿热炉烟气量为680000m3/h(180℃),系统入口烟气中含有的SO2浓度≤250mg/Nm3,NOX浓度≤500mg/Nm3,颗粒物浓度≤5g/Nm3。环保治理后,烟气中含有的SO2浓度≤35mg/Nm3,NOX浓度≤50mg/Nm3,颗粒物浓度≤10mg/Nm3。

经济指标

采用该技术,与传统治理技术,投资成本节约50%,运行成本节约40%, 环境效益方面每台炉每年减少SO2排放395吨、NOx排放832吨、粉尘排放9220吨。

工程示范及应用情况

案例一:某新材料有限公司一期2*40500KVA、二期4*40500KVA微碳微钛高纯硅铁矿热炉烟气脱硫除尘脱硝一体化治理项目,实施地点:甘肃陇南市文县,实施内容为烟气脱硫、除尘、脱硝一体化治理,实施方式为EPC总承包。
案例二:某新材料新材料有限公司一期2*33000KVA、二期2*33000KVA工业硅矿热炉烟气脱硫脱硝一体化治理项目,实施地点:甘肃张掖市,实施内容为烟气脱硫、脱硝一体化治理,实施方式为EPC总承包。
案例三:某硅材料科技有限公司12*33000KVA工业硅矿热炉烟气脱硫、除尘、脱硝一体化治理项目除尘分项目,实施地点:内蒙古包头市,实施内容为烟气脱硫、脱硝一体化治理项目除尘分项目,实施方式为EPC总承包。

推广前景

许多国家都在不断加强对工业排放的法规和标准,特别是对二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的排放控制。烟气脱硫、除尘、脱硝一体化技术有望成为企业遵守法规的一种有效方式。并且随着公众和企业对环境问题的关注不断增加。采用该技术有助于企业提高环保形象,同时满足消费者对环保产品的需求,一些政府和环保组织可能提供资金和政策支持,鼓励企业采用该技术。采用该技术可以降低企业的成本,促进技术的推广。

获奖情况

1、一种除尘脱硫脱硝一体化塔 ZL 2019 1 0963872.0;2、一种复合烟气脱硫脱硝脱白超低排放集成系统 ZL 2019 1 0964669.5;3、一种干法烟气脱硫脱硝装置 ZL 2019 1 0964667.6;4、一种高效锅炉除尘脱硫脱硝装置  ZL 2019 1 0963864.6;5、一种矿热炉浇注烟尘治理环保设备 ZL 2019 1 1082292.7;6、一种大型矿热炉烟气集中处理导向装置及其实施方法 ZL 2021 1 0619659.5;7、一种大型矿热炉烟气管道调节滑动装置及其实施方法 ZL 2021 1 0785041.6;8、一种硅铁炉用负压脉冲除尘装置 ZL 2021 1 0619653.8。

其他说明

本技术主要应用于:矿热炉、电炉、电石炉、垃圾焚烧等行业。