臭氧氧化+循环流化床法烧结烟气净化技术的应用

3.1.1 工艺流程及工艺系统

脱硫工艺采用“循环流化床脱硫工艺” (预留脱硝) 。系统采取“一机一塔”的配置方案，其烟气净化装置的流程为“烧结机→机头电除尘器→主抽风机→吸收塔→布袋除尘器→引风机→烟囱排放”，其工艺流程如图2所示。

图2 三号烧结机第二代烟气脱硫工艺流程

3.1.2 工艺原理

烧结烟气通过吸收塔内文丘里管的加速，进入循环流化床体，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成絮状物向下返回，而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，极大增加了吸收剂与烟气的接触反应时间；吸收塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回，进一步提高了塔内颗粒的床层密度，使得床内的Ca/S比高达50以上，极大强化了气固间的传质与传热。

在吸收塔中，Ca(OH)2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3完成化学反应，主要化学反应方程如式 (1) ~式 (3) ：

3.1.3 设计参数

结合三号烧结机设计参数及实际运行指标，新建烧结烟气脱硫装置设计参数见表2。

表2 烧结烟气脱硫装置原值与净值设计参数

3.2 烟气脱硝工艺设计

针对烧结烟气的特点，结合三号烧结机在建循环流化床脱硫装置情况，配套了臭氧氧化吸收低温脱硝装置。只需增加脱硝剂制备、供应及喷射系统，即可在一个吸收塔内同时完成脱硫脱硝，简化其工艺配置。

3.2.1 工艺流程及工艺系统

脱硝工艺采用“臭氧氧化吸收脱硝”。系统采取“一机一塔”的配置方案，其烟气净化装置的流程为“烧结机→机头电除尘器→主抽风机→脱硝剂→吸收塔→布袋除尘器→引风机→烟囱排放”。其工艺流程如图3所示。

脱硝系统主要由氧气源供应系统、发生系统、冷却水系统以及喷射系统、电气系统及仪控系统等组成。

图3 三号烧结机烟气脱硝工艺流程

3.2.2 工艺原理

当氧气通过发生器系统高压交流电极之间的放电电场时，在高速电子流的轰击下将氧分子离解为氧原子，氧原子迅速与氧分子反应生成臭氧分子 (见图4) 。生成的臭氧在脱硫装置入口直管段烟道处通过带有喷射格栅结构的混合均布系统送入，将烟气中难溶于水的NO转化为高价态易溶于水的NOx，再以循环流化床反应器内激烈湍动的、拥有巨大的表面积的吸附剂颗粒作为载体，将高价NOx与钙基吸收剂快速反应脱除，完成脱硝过程；NO2和SO2在循环流化床中与吸收剂同步反应并相互促进，CaSO3易转化为CaSO4，NO2在得到吸收固化脱除的同时改善了脱硫石膏的品质。主要化学反应方程如式 (4) ~式 (8) ：

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