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3京唐球团烟气治理项目实施
3.1烟气治理工艺流程
京唐400万t/年球团烟气治理项目采用活性焦干法技术,活性焦吸附SO2脱硫过程中,添加NH3进行脱硝,活性焦解析释放的SO2制备93%或98%优等品硫酸,活性焦循环使用,浓硫酸供焦化使用,实现京唐公司内自身消纳。整套烟气治理系统主要由活性焦脱硫脱硝系统、活性焦解析再生系统、活性焦循环输送系统、烟气系统、硫酸生产工艺系统等组成。烟气治理设计参数如表5所示,工艺流程如图1所示。
由表4可见,SO2、NOx净化外排浓度设计参数远低于国家现行标准及河北省地方标准,具有持续发展潜力。回收SO2,将实现年产98%优等品浓硫酸23246~39650t,浓硫酸价格按目前的市场行情450元/t,将实现1046~1784万元/年副产品收益,折合2.62~4.46元/t球团矿,相当于每吨球团矿创造2.62~4.46元效益,将极大地降低了烟气治理运行费用。目前,项目已完成初步设计,正处于设备采购、详细设计中,项目建设完成桩基施工。
3.2烟气均匀分布研究
烟气分布分为烟气管道内分布和吸附塔内分布,为了保证烟气治理系统稳定、安全及脱除效率,这就要保证烟气在烟气管道内和吸附塔内均匀分布。本套烟气治理系统采取6个吸附塔,每个吸附塔处理25×104Nm3/h烟气,完全能满足主引风机最大工况风量198.8×104m3/h。
3.2.1管道内烟气均匀分布研究
为了保证每个吸附塔内烟气量稳定,烟气总管道采取变径管方式。通过Fluent软件模拟,烟气管道平面流场云分布如图2所示。
图2表明,在每个分支管处,烟气流速基本一致,稳定在16m/s左右。按照定量分析方法,6个吸附塔的烟气流量情况如表6所示。
由表6可见,6个吸附塔烟气流量差异最大为R1与R6,差值为4.939%,小于5%,在允许范围内,表明烟气管道管径选取合理。
3.2.2吸附塔内烟气均匀分布研究
吸附塔的外形构造如图3所示。
通过建立数学模型,采用Fluent软件模拟。模拟计算烟气量150×104Nm3/h、温度140℃的流场,平均每个单元69.44Nm3/s,吸附塔流场云分布如图4所示。
图4表明,烟气从吸附塔底端进上端出,整个塔体内颜色均匀,表明烟气分布达到均匀。当烟气从上端出时,颜色不一致,但此时烟气已与活性焦吸附反应完毕。
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