一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排SO2的方法

一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法
技术领域
1.本发明涉及铁矿烧结技术领域，更具体地说，涉及一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法。


背景技术：

2.2020年我国粗钢产量达到了10.53亿吨，同比增长5.20％，我国粗钢产量份额占到了全球的56.50％。随着钢铁行业的快速发展，钢铁企业所带来的环境污染问题愈加突出，对人民的生活质量产生了严重影响。铁矿烧结工序是钢铁生产流程的重要环节，同时也是钢铁工业污染的主要排放源之一。近年来，虽然我国在实现钢铁企业超低排放工作方面取得了重要进展，但目前解决环保问题主要集中在末端治理上，这不仅造成投资成本高，同时也面临副产物难以处理等问题。
3.随着钢铁企业环境问题日趋尖锐，生态环境部等五部委对钢铁行业超低排放指标提出了要求，烧结/球团工序颗粒物、so2、no
x
排放浓度分别不高于10mg
·
m
‑3、35mg
·
m
‑3、50mg
·
m
‑3。因此，为深入推进钢铁行业超低排放以及面对未来超净排放的重要目标，在加强末端治理技术的基础上，拓展过程与源头节能减排新途径，减排烧结烟气中so2等主要污染物，具有重要的意义。
4.经检索，发明创造的名称为：一种基于添加固体抑制剂的烧结过程中so2、二噁英协同减排方法(zl201510033238.9，授权公告日：2017
‑
08
‑
25)，该发明通过在烧结料混合过程中将尿素固体颗粒加入在协同减排料层中，从而在烧结矿质量基本不变的前提下，实现了烧结过程中so2、二噁英的协同减排，大大减轻了钢铁企业的减排负担。此外，一种基于分层配料与布料的烧结过程so2、二噁英的协同减排方法(zl201510137245.3，授权公告日： 2016
‑
10
‑
05)，该技术通过调节配有添加剂的混合料中的各成分配比，在布料的过程中分三层进行布料，并不会影响企业现有的原燃料结构，突破性的实现了在烧结过程中在线的so2、二噁英的协同减排。上述两个方案在烧结过程过程中均是通过在烧结混合料中添加尿素固体颗粒，再进行分层布料来实现减排烧结烟气中的so2，但整个过程中尿素使用量大，且so2的脱除效果较差，因而需进一步改进。


技术实现要素：

5.1、发明要解决的技术问题
6.本发明的目的在于克服现有技术中铁矿烧结所需的尿素使用量大，且so2的脱除效果较差的问题，提供一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法；本发明通过在烧结布料过程中在特定料层厚度中喷洒尿素溶液，利用尿素溶液在干燥预热层分解产生的nh3与过湿层中吸附的so2发生化学反应，从而达到更好的so2脱除效果，同时也有效降低尿素的使用量。
7.2、技术方案
8.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
9.本发明的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，其步骤为：
10.首先配置尿素溶液，其浓度为37.5％
‑
40％；将配置好的尿素溶液均匀喷洒至特定料层上，所述特定料层为垂直方向距篦条80mm
‑
200mm的料层。
11.作为本发明的更进一步改进，在喷洒过程中，其尿素的添加量为烧结干料量的0.09wt.％
‑ꢀ
0.15wt.％。
12.作为本发明的更进一步改进，尿素在喷洒过程中，其尿素喷洒总流量为1.6
‑
1.7m3·
h
‑1。
13.作为本发明的更进一步改进，在喷洒过程中，通过设有多组喷头进行喷洒，且相邻两组喷头之间的距离相等，并通过流量计控制喷头的流量。
14.作为本发明的更进一步改进，每个喷头的喷洒角度为60
°
。
15.作为本发明的更进一步改进，喷头设有6组，每组设有3支喷头，3支喷头等间隔设置，所述喷头垂直于料面，且喷头距离料面200
‑
300mm。
16.3、有益效果
17.采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
18.(1)本发明的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，通过在烧结布料过程中在特定料层厚度中喷洒尿素溶液，利用尿素溶液在干燥预热层分解产生的nh3与过湿层中吸附的so2发生化学反应，从而达到更好的so2脱除效果，同时也有效降低尿素的使用量；
19.(2)本发明的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，在保证生产成本较低，以及脱硫效果较好的情况下，控制尿素的添加量；此外，在喷洒过程中，控制尿素喷洒总流量，一方面，便于将尿素更好的喷洒至料层中，从而后续使尿素分解产生的nh3与so2发生化学反应；另一方面，喷洒尿素溶液，可以对料层进行一定加湿，保证料层具有一定的水分，从而便于后续烧结，保证烧结矿的生产质量；
20.(3)本发明的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，通过对喷头以及喷洒角度进行限定，从而使得所喷洒的尿素在特定料层中分布的更加均匀，进一步提高脱硫效果。
附图说明
21.图1为本实施例4中不同时间段活性焦入口so2浓度变化趋势。
具体实施方式
22.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
23.实施例1
24.本实施例的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，其过程为：
25.(1)配制尿素溶液：检查电动搅拌装置、蒸汽设施、输液泵及各阀门，向溶液箱中加入尿素和水进行充分混匀，配制浓度为40％的尿素溶液。
26.(2)尿素溶液喷洒：以九辊布料为例，其烧结机上料量为800t/h，通过18个喷头，用于喷洒尿素溶液，且将18个喷头并分为6组，每组3支喷头，喷头垂直于料面，距离料面 200
‑
300mm。溶液管道中总管尺寸dn50，6个支管尺寸dn25，18个喷洒管子为dn15，喷头型号为1/
8hh
‑
s316l
‑
3.6wsq，喷洒角度60
°
。且整个过程中，其尿素用量为烧结干料量的0.12wt.％，
27.值得说明的的是，其尿素溶液喷洒至特定料层，该特定料层为垂直方向距篦条80mm
‑
200 mm的料层。
28.优选的，为了便于将尿素溶液均匀的喷洒至特定料层，其每组喷头之间等间隔设置，且同一组喷头之间等间隔设置。
29.此外，尿素喷洒总流量为1.6m3·
h
‑1。
30.实施例2
31.本实施例的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，基本同实施例1，其不同之处在于，其过程为：
32.(1)配制尿素溶液：检查电动搅拌装置、蒸汽设施、输液泵及各阀门，向溶液箱中加入尿素和水进行充分混匀，配制浓度为37.5％的尿素溶液。
33.(2)尿素溶液喷洒：以九辊布料为例，其烧结机上料量为800t/h，通过18个喷头，用于喷洒尿素溶液，且将18个喷头并分为6组，每组3支喷头，喷头垂直于料面，距离料面 200
‑
300mm。溶液管道中总管尺寸dn50，6个支管尺寸dn25，18个喷洒管子为dn15，喷头型号为1/8hh
‑
s316l
‑
3.6wsq，喷洒角度60
°
。且整个过程中，其尿素用量为烧结干料量的0.15wt.％，
34.值得说明的的是，其尿素溶液喷洒至特定料层，该特定料层为垂直方向距篦条80mm
‑
200 mm的料层。
35.优选的，为了便于将尿素溶液均匀的喷洒至特定料层，其每组喷头之间等间隔设置，且同一组喷头之间等间隔设置。
36.此外，尿素喷洒总流量为1.65m3·
h
‑1。
37.实施例3
38.本实施例的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，基本同实施例1，其不同之处在于，其过程为：
39.(1)配制尿素溶液：检查电动搅拌装置、蒸汽设施、输液泵及各阀门，向溶液箱中加入尿素和水进行充分混匀，配制浓度为38％的尿素溶液。
40.(2)尿素溶液喷洒：以九辊布料为例，其烧结机上料量为800t/h，通过18个喷头，用于喷洒尿素溶液，且将18个喷头并分为6组，每组3支喷头，喷头垂直于料面，距离料面 200
‑
300mm。溶液管道中总管尺寸dn50，6个支管尺寸dn25，18个喷洒管子为dn15，喷头型号为1/8hh
‑
s316l
‑
3.6wsq，喷洒角度60
°
。且整个过程中，其尿素用量为烧结干料量的0.14wt.％，
41.值得说明的的是，其尿素溶液喷洒至特定料层，该特定料层为垂直方向距篦条80mm
‑
200 mm的料层。
42.优选的，为了便于将尿素溶液均匀的喷洒至特定料层，其每组喷头之间等间隔设置，且同一组喷头之间等间隔设置。
43.此外，尿素喷洒总流量为1.68m3·
h
‑1。
44.实施例4
45.本实施例的一种基于氨类添加剂的烧结布料过程中减排so2的方法，基本同实施例1，其不同之处在于，其过程为：
46.(1)配制尿素溶液：检查电动搅拌装置、蒸汽设施、输液泵及各阀门，向溶液箱中加入尿素和水进行充分混匀，配制浓度为39％的尿素溶液。
47.(2)尿素溶液喷洒：以九辊布料为例，其烧结机上料量为800t/h，通过18个喷头，用于喷洒尿素溶液，且将18个喷头并分为6组，每组3支喷头，喷头垂直于料面，距离料面 200
‑
300mm。溶液管道中总管尺寸dn50，6个支管尺寸dn25，18个喷洒管子为dn15，喷头型号为1/8hh
‑
s316l
‑
3.6wsq，喷洒角度60
°
。且整个过程中，其尿素用量为烧结干料量的0.13wt.％，
48.值得说明的的是，其尿素溶液喷洒至特定料层，该特定料层为垂直方向距篦条80mm
‑
200 mm的料层。
49.优选的，为了便于将尿素溶液均匀的喷洒至特定料层，其每组喷头之间等间隔设置，且同一组喷头之间等间隔设置。
50.此外，尿素喷洒总流量为1.7m3·
h
‑1。
51.为了便于说明，喷洒尿素溶液前，卸灰阀、除尘灰及废水停止返回，对so2浓度进行检测，且其不同时间段活性焦入口so2浓度变化趋势如图1所示；同时，在不同工况条件下对 so2平均排放浓度结果如下表所示。
52.表1不同工况条件下so2平均排放浓度
[0053][0054]
值得说明的是，图1中所喷洒的尿素用量为烧结干料量的0.11wt.％，尿素喷洒总流量为 1.6m3·
h
‑1。在14:50以前，其系统处于不稳定状态，从图1可以看出喷洒后，so2出现明显降低趋势，且稳定后平均值约为229.17mg
·
m
‑3。表1中二混加尿素是指将尿素以固体颗粒的形式添加至料层中。
[0055]
整个过程中采用在线系统烟气检测和德国mru红外烟气分析仪进行同步检测。
[0056]
结合图1以及表1可以看出，净化后烟气均达到超低排放的要求，且以尿素溶液喷洒的效果比以固体颗粒的形式添加至料层中的效果更好，同时，尿素的用量也得到有效降低。
[0057]
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。