3.3解析系统
解析系统从上至下包括活性炭给料阀、进料仓、解析塔本体、圆辊卸料机、下料仓、卸料阀、振动筛、炭粉仓等设备。图5所示为建设过程中解析塔的外观。
图5建设过程中的解析塔
每台烧结机设置2套解析系统,每套解析系统与1个吸附塔对应。每套解析系统包含1组共2个解析塔,2个解析塔并排布置,2个解析塔的解析能力为15t/h。解析塔也是烟气净化系统的核心设备之一,主要包含进料段、加热段(解析段)、过渡段、冷却段和下料仓,解析段与冷却段均为列管换热器。图6所示为解析塔内外结构和加热段热风、冷却段冷风送风流程。
图6解析塔冷热风送风流程和内外部结构
由图6可见,高炉煤气在热风炉内燃烧后,热烟气送入解析塔加热段的壳体内。加热段的热风通道由壳体和内部水平设置的隔离钢板组成。使用Ansys软件对加热段内热风流场进行模拟分析,图7所示为解析段热风流场数值模拟结果。
图7解析塔加热段热风流场数值模拟结果
从图可知,解析塔加热段气流基本无死区,活性炭受热相对均匀。在加热段,吸附了污染物的活性炭被热风从100℃左右加热到400℃以上,并保持3h以上,被活性炭吸附的SO2被释放出来,生成富含SO2的气体(SRG),SRG在下部过渡段被输送至制酸单元制取H2SO4。
被活性炭吸附的部分NOx继续发生SCR或者non-SCR反应,生成N2与H2O。在催化作用下,高温使苯环间的氧基破坏,被活性炭吸附的二噁英结构发生裂解转变为无害物质。
热风炉启动时由焦炉煤气点火,燃烧过程中使用高炉煤气,高炉煤气流量由解析段的温度控制,单台热风炉高炉煤气正常消耗量为3700m3/h,加热气体进口温度约为475℃。
经过解析并得到活化后的活性炭进入解析塔下部的冷却段。在冷却段,冷却风机鼓入空气通过间接冷却将活性炭的大部分物理热带走。
每组解析塔对应设置1台冷却风机,冷却风量为55800m3/h。活性炭冷却到120℃以下经?265mm×4200mm圆辊卸料机定量卸到下料仓,再通过下部卸料阀送入活性炭振动筛。解析塔圆辊卸料机的卸料速度约为9.6t/h。
经过振动筛筛分,筛上物为吸附能力强的活性炭,通过吸附塔给料输送机A输送至吸附塔循环利用;筛下小于1.2mm的细小活性炭颗粒及粉尘则进入炭粉仓,被运输到高炉喷煤系统利用。每组解析塔对应设置1个共用的活性炭振动筛。
解析过程中需要用氮气进行保护,氮气同时作为载气将解析出来的SO2等有害气体带出。氮气从进料段通入,富含SO2的解析气从过渡段流出,一组解析塔的氮气进口流量为450m3/h(标准态),进口温度约为100℃。
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