一种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备，包括余热锅炉(3)、蒸发冷却器(4)、电除尘(5)、ID风机(6)、焦化废水喷入系统(19)，其特征在于，余热锅炉(3)、蒸发冷却器(4)、电除尘(5)、ID风机(6)依次连接，焦化废水喷入系统(19)与蒸发冷却器(4)连接；蒸发冷却器(4)用于雾化焦化废水，并在催化剂作用下进行热解反应。本实用新型可以直接处理焦化废水，不需要进行前期生化处理，省去了焦化厂生化处理的工艺步骤。
【专利说明】一种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备 【技术领域】
[〇〇〇1] 本实用新型涉及一种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备，属于钢铁冶金 化工【技术领域】。 【背景技术】
[0002] 转炉除尘系统中，烟气在烟道系统中经过余热锅炉换热后，烟气温度为850°C? 1000°C，在这个位置通过喷入大量的水，对烟气进行蒸发冷却，使烟气冷却至200°C左右，该 过程不仅对烟气进行粉尘带电调质处理，同时也进行了粗除尘，但冷却过程使大量的烟气 显热损失，并消耗了大量的水资源，耗水量约为〇. lm3/吨钢。
[0003] 焦化废水通过生化处理很难达到排放指标，尤其是山东省新执行的C0D30ppm以 下的指标，通过研究表明，焦化废水中所含有机物在400°C左右时才会完全分解，如果利用 转炉除尘系统高温烟气，以焦化废水替代现在所用的新水对烟气进行雾化蒸发冷却，不仅 可以节约大量的新水，还可以利用烟气850°C?1000°C的热能，对焦化废水中的有机物进 行热分解，使两套系统相互利用各自的优势，除尘系统利用焦化废水中的水能源进行冷却， 焦化废水利用转炉除尘烟气的热能源进行分解，达到完全处理焦化废水的目的又不影响除 尘的效率。
[0004] 中国专利文献CN1948188A(申请号200610022136. 8)公开了一种焦化废水零排放 处理工艺，特点是"以废治废"，实现焦化废水的"零排放"。其特征在于焦化废水经过初步 蒸氨后，不添加稀释水进行生化处理，处理出水不排放直接回用于炼钢转炉除尘系统，利用 转炉烟尘、烟气在高温条件下进一步降解焦化废水中的氨氮、酚、氰、C0D等污染物，出水经 过絮凝沉降、过滤、水质稳定等工序达到转炉除尘水的水质要求，在炼钢转炉除尘系统中循 环使用。但焦化废水需要先经处理才可用于转炉除尘，且只能用于湿法除尘。
[0005] 中国专利文献CN1721344(申请号200410040215. 2)公开了一种新型的焦化废水 处理及回用技术，其特点是采用物理化学方法处理焦化废水，去除焦化废水中的氨氮、酚、 氰、悬浮物等污染物，使其达到可以回用的标准，然后将处理后的焦化废水作为生产用水回 用到转炉除尘、焦化洗氨、烧结等内部其它系统。但焦化废水需要先经处理才可用于转炉除 尘。
[0006] 通过国内外检索，未发现有利用转炉高温烟气处理焦化废水的报道。
【发明内容】
[0007] 本实用新型的目的是提供一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的设备组合。
[0008] 本实用新型的技术方案如下：
[0009] -种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，包括余热锅炉（3)、蒸发冷 却器（4)、电除尘（5)、ID风机（6)、焦化废水喷入系统（19)，其特征在于，余热锅炉（3)、蒸 发冷却器（4)、电除尘（5)、ID风机（6)依次连接，焦化废水喷入系统（19)与蒸发冷却器（4) 连接；蒸发冷却器（4)用于雾化焦化废水，并在催化剂作用下进行热解反应。
[0010] 焦化废水喷入系统接入蒸发冷却器中，充分利用了转炉除尘设备中蒸发冷却器内 烟气的温度，对未经处理的焦化废水中的有机物进行热解。
[〇〇11] 优选的，所述利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，还包括活动烟罩 (2)，活动烟罩（2)连接转炉（1)和余热锅炉（3)，用于回收转炉冶炼过程中的高温烟气。
[0012] 优选的，所述利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，还包括输灰系统 (18)，输灰系统（18)位于蒸发冷却器（4)和电除尘（5)下部，用于收集粉尘，以便于清理灰 尘和输出。
[0013] 由于采用未经处理的焦化废水，导致蒸发冷却器和电除尘下部的粉尘产生较现有 设备高出很多，从而易影响后续设备运行安全及除尘效果，增加输灰系统后，可以及时将产 生的粉尘从系统中清除，不影响设备运行和除尘效果。
[0014] 优选的，焦化废水喷入系统（19)还连接二次焦化废水系统（17)，二次焦化废水系 统（17)与煤冷器（9)相连接，未分解的焦化废水中的有机物在煤冷器（9)冷却作用下形成 凝结水进入到二次焦化废水系统（17)，二次焦化废水系统（17)将冷凝下来的含有有机物 的冷凝水输送到焦化废水喷入系统（19)喷入蒸发冷却器（4)进行二次热解。
[0015] 经过焦化废水喷入系统（19)的焦化废水经过高温热解后，形成烟气，烟气在经过 煤冷器（9)经过初次冷凝冷却到65 °C时，未分解的焦化废水中的有机物在煤冷器（9)冷却 作用下形成凝结水进入到二次焦化废水系统（17)，二次焦化废水系统（17)将冷凝下来的 含有有机物的冷凝水输送到焦化废水喷入系统（19)喷入蒸发冷却器（4)进行二次热解。该 结构利用了未分解有机物经降温后易形成凝结水的特性，将在煤冷器中含有有机物的凝结 水重新喷入蒸发冷却器中进行二次热解，极大提高了有机物的分解率。
[0016] 优选的，蒸发冷却器（4)有两组喷嘴，一组喷嘴1位于蒸发冷却器（4)侧壁的上 部，另一组喷嘴2位于蒸发冷却器（4)侧壁的下部。将焦化废水喷入图2中的蒸发冷却器 (4)中，喷嘴1(20)用于焦化废水的热解，喷嘴11(21)用于转炉烟气的温度控制。
[〇〇17] 所述的转炉除尘系统包括干法除尘系统、湿法除尘系统以及半干法除尘系统。
[〇〇18] 所述的利用转炉除尘系统热解焦化废水所述的转炉包括大小所有的转炉。
[〇〇19] 本实用新型技术方案的特点：
[〇〇2〇] 1、本实用新型可以直接处理焦化废水，不需要进行前期生化处理，省去了焦化厂 生化处理的工艺步骤；
[0021] 2、本实用新型采用未经处理的焦化废水代替代替转炉干法除尘中的蒸发冷确新 水，节约了转炉干法除尘的新水用量；
[0022] 3、本实用新型不仅可以应用于湿法除尘系统以及半干法除尘系统中，还可以应用 于转炉干法除尘系统中，较只能应用于转炉湿法除尘系统的传统方法，应用范围广。
[0023] 4、本实用新型利用转炉干法除尘的原有设备、原有控制系统等设备进行焦化废水 的热解，大大降低了设备投资。 【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合的结构示意图；
[0025] 图2为蒸发冷却器的结构示意图；
[0026] 其中：1 :转炉；2 :活动烟罩；3 :余热锅炉；4 :蒸发冷却器；5 :电除尘；6 :ID风机； 7 :切换站；8 :放散烟囱；9 :煤冷器；10泄爆水封：11 :煤气柜；12 :加压站；13 :并高炉网； 14 :并混合网；15 :钢包间自用；16 :连铸自用；17 :二次焦化废水系统；18 :输灰系统；19 : 焦化废水喷入系统；20 :喷嘴I ;21 :喷嘴II。 【具体实施方式】
[0027] 以下实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型并不局限于此。
[0028] 试验例中所述焦化废水热解催化剂CW-18JHFS，西安树诚化工科技有限公司有售。
[0029] 实施例1
[〇〇3〇] 一种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，如图1所示，包括：余热锅 炉3、蒸发冷却器4、电除尘5、ID风机6、焦化废水喷入系统19,余热锅炉3、蒸发冷却器4、 电除尘5、ID风机6依次连接，焦化废水喷入系统19与蒸发冷却器4连接；蒸发冷却器4用 于雾化焦化废水，并在催化剂作用下进行热解反应；
[0031] 所述利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，还包括活动烟罩2,活动烟 罩2连接转炉1和余热锅炉3,用于回收转炉冶炼过程中的高温烟气；
[0032] 所述利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，还包括输灰系统18,输灰 系统18位于蒸发冷却器4和电除尘5下部；用于收集粉尘，以便于清理灰尘和输出。
[0033] 所述焦化废水喷入系统19还连接二次焦化废水系统17,二次焦化废水系统17与 煤冷器9相连接，未分解的焦化废水中的有机物在煤冷器9冷却作用下形成凝结水进入到 二次焦化废水系统17,二次焦化废水系统17将冷凝下来的含有有机物的冷凝水输送到焦 化废水喷入系统19喷入蒸发冷却器4进行二次热解。
[0034] 所述的蒸发冷却器4有两组喷嘴，一组喷嘴1位于蒸发冷却器4侧壁的上部，另一 组喷嘴2位于蒸发冷却器4侧壁的下部。将焦化废水喷入图2中的蒸发冷却器4中，喷嘴 120用于焦化废水的热解，喷嘴1121用于转炉烟气的温度控制。
[0035] 利用转炉除尘系统热解焦化废水的过程如图1所示，转炉1在冶炼过程中产生的 烟气，尤其是在冶炼吹氧期，产生的烟气在ID风机6的引导下，进入活动烟罩2,然后进入余 热锅炉3,进行热回收，从余热锅炉出来进入蒸发冷却器4,在蒸发冷却器4中喷入焦化废水 对高温烟气进行降温，同时焦化废水中的有机物被受热热解成气态的分子量较低的有机物 进入烟气中，在这个过程中进行重力除尘，烟气中40?50%的灰尘在这里被除去，降温到 200°C左右的烟气进一步到电除尘5,通过电除尘烟气含尘量降低到彡10mg/Nm 3,烟气进入 切换站7,通过检测烟气中的氢含量，氢含量低于15%时将烟气切换到放散烟囱8中，氢含 量高于15%时烟气进一步到冷媒器9,经过冷媒器9的冷却使转炉煤气冷却到65°C，这时原 来烟气中的水蒸气及大分子量的有机物被冷却到凝结水中回收到二次焦化废水系统17,在 二次焦化废水系统中，再循环打到蒸发冷却器4,进行二次热解反应，经过冷媒器9的转炉 煤气，进入到泄爆水封10,泄爆水封10用于调控烟气压力，经过泄爆水封10的煤气进入煤 气柜11，在煤气柜11进行煤气的储存、压力调节等，经过煤气柜11的煤气，经过加压站12 进行加压，输送给煤气用户并高炉网13、并混合网14、给钢包间自用15、连铸自用16。
[0036] 实施例2
[0037] -种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，包括：余热锅炉3、蒸发冷 却器4、电除尘5、ID风机6、焦化废水喷入系统19,余热锅炉3、蒸发冷却器4、电除尘5、ID 风机6依次连接，焦化废水喷入系统19与蒸发冷却器4连接；蒸发冷却器4用于雾化焦化 废水，并在催化剂作用下进行热解反应；
[0038] 所述利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，还包括活动烟罩2,活动烟 罩2连接转炉1和余热锅炉3,用于回收转炉冶炼过程中的高温烟气；
[0039] 所述利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，还包括输灰系统18,输灰 系统18位于蒸发冷却器4和电除尘5下部；用于收集粉尘，以便于清理灰尘和输出。
[0040] 所述焦化废水喷入系统19还连接二次焦化废水系统17,二次焦化废水系统17与 煤冷器9相连接，未分解的焦化废水中的有机物在煤冷器9冷却作用下形成凝结水进入到 二次焦化废水系统17,二次焦化废水系统17将冷凝下来的含有有机物的冷凝水输送到焦 化废水喷入系统19喷入蒸发冷却器4进行二次热解。
[0041] 由于采用普通的蒸发冷却器，所以在温度控制方面较实施例1差。
[0042] 实施例3
[0043] 一种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，包括余热锅炉（3)、蒸发冷 却器（4)、电除尘（5)、ID风机（6)、焦化废水喷入系统（19)，其特征在于，余热锅炉（3)、蒸 发冷却器（4)、电除尘（5)、ID风机（6)依次连接，焦化废水喷入系统（19)与蒸发冷却器（4) 连接；蒸发冷却器（4)用于雾化焦化废水，并在催化剂作用下进行热解反应。
[〇〇44] 该实施例可以实现焦化废水的热解目的，但在热解效果、设备稳定运行及温度控 制方面较实施例1差。
[0045] 试验例
[0046] -种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的工艺，采用如实施例1所述的利用转 炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，将焦化废水喷入到转炉干法除尘系统中，在120 吨转炉冶炼生产过程中产生的烟气通过转炉余热锅炉进入蒸发冷却烟道后，喷入焦化废 水，在催化剂作用下进行热解反应；喷入焦化废水时，烟气的温度为600°C，焦化废水的喷 入量为0. 2m3/吨钢，得到的气态物质进入转炉煤气系统中。
[0047] 所述的催化剂为焦化废水热解催化剂CW-18JHFS，用量为：lOOppm。
[0048] 在转炉干法除尘系统电除尘后面的煤冷器进气口和出气口分别回收烟气中的水 蒸气，分析水蒸气的C0D，验证利用转炉高温烟气热解焦化废水的效果，结果如表1所示。
[0049] 表 1
[0050]
【权利要求】
1. 一种利用转炉除尘高温烟气热解焦化废水的设备组合，包括余热锅炉（3)、蒸发冷 却器（4)、电除尘（5)、ID风机（6)、焦化废水喷入系统（19)，其特征在于，余热锅炉（3)、蒸 发冷却器（4)、电除尘（5)、ID风机（6)依次连接，焦化废水喷入系统（19)与蒸发冷却器（4) 连接；蒸发冷却器（4)用于雾化焦化废水，并在催化剂作用下进行热解反应。
2. 如权利要求1所述的设备组合，其特征在于，还包括活动烟罩（2)，活动烟罩（2)连 接转炉（1)和余热锅炉（3)，用于回收转炉冶炼过程中的高温烟气。
3. 如权利要求1所述的设备组合，其特征在于，还包括输灰系统（18)，输灰系统（18) 位于蒸发冷却器（4)和电除尘（5)下部。
4. 如权利要求1所述的设备组合，其特征在于，焦化废水喷入系统（19)还连接二次焦 化废水系统（17)，二次焦化废水系统（17)与煤冷器（9)相连接，未分解的焦化废水中的有 机物在煤冷器（9)冷却作用下形成凝结水进入到二次焦化废水系统（17)，二次焦化废水系 统（17)将冷凝下来的含有有机物的冷凝水输送到焦化废水喷入系统（19)喷入蒸发冷却器 (4)进行二次热解。
5. 如权利要求1所述的设备组合，其特征在于，蒸发冷却器（4)有两组喷嘴，一组喷嘴 I位于蒸发冷却器（4)侧壁的上部，另一组喷嘴II位于蒸发冷却器（4)侧壁的下部。
【文档编号】C02F1/16GK203877937SQ201420249181
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】李志峰, 种振宇, 商福成, 林七女, 滕国兴, 朱铁城, 陈芳珍, 董晓春, 江丹, 沈惟桥, 管山吉, 王长宝, 杨光义 申请人:莱芜钢铁集团有限公司