烧结烟气处理设备

技术领域

本发明涉及污染气体处理设备技术领域，特别是一种烧结烟气处理设备。

背景技术

近几年，随着国内对钢铁行业环保的重视程度越来越大，烧结面临环保排放的管控首当其冲，钢铁工业运营中消耗资源、能源量大，向大气排放多种污染物，钢铁工业的烟(粉)尘、SO2、NOX、二噁英占全国总量的14.70％、11.40％、4.20％、33.30％。2019年4月，中国生态环境部发布了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，将烧结机头烟气、球团焙烧烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值修改为10mg/m3，35mg/m3，50mg/m3，推动现有钢铁企业超低排放改造，以求达到钢铁企业超低排放的目标。京津冀地区钢铁企业众多，以唐山地区为例，烧结机机头二氧化硫排放浓度不得超过30mg/m3，甚至对于非常规污染物CO的排放也提出了严格的要求，其排放浓度不得超过6000mg/m3。烧结烟气具有烟气量大、成分复杂、SO2浓度较大、烟气温度波动范围大、含湿量高和含氧量高等特点，因此烧结烟气中的污染物治理起来复杂困难。除SO2、NOX、烟气颗粒物外，铁矿粉烧结排放CO的问题逐步引起广泛重视。近年来，随着大气污染防治工作的不断深入，环境空气质量不断好转，但一氧化碳(CO)年均浓度却越来越高，已成为影响环境空气质量的重要因素。钢铁行业一氧化碳排放的主要来源之一，开展钢铁行业一氧化碳综合治理，有效控制一氧化碳排放，对持续改善大气环境质量非常重要。目前有关烧结机CO减排治理的成熟关键技术基本没有，有效的添加剂、催化剂减排效果较差、价格也较高，工业上应用的可行性基本没有。

发明内容

为了解决现有技术中烧结烟气中一氧化碳污染空气的技术问题，而提供一种使一氧化碳在高温反应区域内发生氧化还原反应来降低含量的烧结烟气处理设备。

一种烧结烟气处理设备，包括：

壳体，所述壳体上设置有烟气入口和排气口；

加热机构，所述加热机构设置于所述壳体内，且所述加热机构在所述壳体内形成高温反应区域；

由所述烟气入口进入的烧结烟气在所述高温反应区域内发生氧化还原反应，且离开所述高温反应区域的所述烧结烟气由所述排气口排出所述壳体。

所述壳体上还设置有填料入口，由所述填料入口进入的填料与所述烧结烟气在所述高温反应区域内发生氧化还原反应。

所述填料包括固体氧化物、液态氧化物或气态氧化物中的一种或几种混合。

所述固体氧化物包括氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氧化锌、氧化铜、氧化镁、球团矿或烧结矿中的一种或几种混合。

所述液态氧化物包括水和/或双氧水。

所述气态氧化物包括氮氧化物、SOx或空气中的一种或几种混合。

所述壳体上设置有加热原料入口，可燃物质通过所述加热原料入口输送至所述加热机构处进行燃烧。

所述可燃物质包括甲烷、丙烷、乙炔、氢气、甲醇、乙醇、醇基燃料、煤气、天然气、汽油、重油、煤粉、木炭、焦炭或木屑中的一种或几种混合。

所述加热机构包括电加热器，所述电加热器设置于所述壳体内部，且所述电加热器的周侧构成所述高温反应区域。

所述加热机构包括加热丝，所述加热丝缠绕于所述壳体上，且所述壳体内部构成所述高温反应区域。

所述烧结烟气中的一氧化碳与所述填料发生反应。

所述烧结烟气处理设备还包括热回收机构，所述热回收机构设置于所述加热机构和所述排气口之间；或所述热回收机构设置于所述排气口远离所述高温反应区域的一侧。

本发明提供的烧结烟气处理设备，利用加热机构产生高温反应区域，并使烧结烟气与起氧化作用的填料进行氧化还原反应，从而使烧结烟气中的一氧化碳被氧化为二氧化碳，实现降低一氧化碳排放量的目的，同时一氧化碳在高温反应区域内发生反应时也会发出热量，从而有效的保证高温反映区域的温度，降低可燃物质的需求，有效的降低成本。

附图说明

图1为本发明提供的烧结烟气处理设备的实施例的烧结烟气处理设备的结构示意图；

图中：

1、壳体；11、烟气入口；12、排气口；13、填料入口；2、加热机构；3、高温反应区域；14、加热原料入口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的烧结烟气处理设备，包括：壳体1，所述壳体1上设置有烟气入口11和排气口12；加热机构2，所述加热机构2设置于所述壳体1内，且所述加热机构2在所述壳体1内形成高温反应区域3；由所述烟气入口11进入的烧结烟气在所述高温反应区域3内发生氧化还原反应，且离开所述高温反应区域3的所述烧结烟气由所述排气口12排出所述壳体1，在高温反应区域3内，烧结烟气中的一氧化碳在高温的作用下发生氧化还原反应，一氧化碳被氧化成二氧化碳，然后在离开高温反应区域3并通过所述排气口12排出所述壳体1，有效的降低了排出壳体1的烧结烟气中一氧化碳的含量，从而使最终的烧结烟气达到排放标准，而且一氧化碳在被氧化过程中会放出热量，从而有助于高温反应区域3内的温度保持，有效的降低成本，其中高温反应区域3可以为壳体1内的局部区域，也可以为壳体1的整个内部，具体根据加热机构2的加热量进行确定，优选的，所述高温反应区域3的温度大于或等于500℃。

所述壳体上还设置有填料入口13，由所述填料入口13进入的填料与所述烧结烟气在所述高温反应区域3内发生氧化还原反应，利用填料进一步对烧结烟气中一氧化碳进行氧化，从而有效的提升一氧化碳转化成二氧化碳的效率。

所述填料包括固体氧化物、液态氧化物或气态氧化物中的一种或几种混合，所述填料的成分根据烧结烟气中一氧化碳的含量及高温反应区域3的具体位置进行选择，当所述填料为固体氧化物时，所述高温反应区域3内设置有承载台，所述固体氧化物放置在所述承载台上，当所述填料为液态氧化物或包含液态氧化物时，所述高温反应区域3内设置有承载容器，由所述烟气入口11进入的烧结烟气直接通入所述承载容器内与填料进行混合反应，当填料为气态氧化物时，烧结烟气可以在进入所述高温反应区域3之前与气态氧化物进行混合，并在进入高温反应区域3内进行氧化还原反应，也可以直接在高温反应区域3内进行混合并进行氧化还原反应。

所述固体氧化物包括氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氧化锌、氧化铜、氧化镁、球团矿或烧结矿中的一种或几种混合，也即所述固体氧化物可以为上述的一种，也可以为上述的多种构成的混合物，这些混合物成本都很低廉，而且不会产生污染。

所述液态氧化物包括水和/或双氧水。

所述气态氧化物包括氮氧化物、SOx或空气中的一种或几种混合。

所述壳体1上设置有加热原料入口14，可燃物质通过所述加热原料入口14输送至所述加热机构2处进行燃烧，通过可燃物质的燃烧产生热量来对高温反应区域3进行加热，从而保证高温反应区域3的温度能够满足烧结烟气中一氧化碳进行被氧化还原反应，其中，可燃物质的供给量与烧结烟气中的一氧化碳的含量成反比，因一氧化碳在被氧化过程中也会发出热量，因此一氧化碳的含量越高，所需的可燃物质越少即能满足高温反应区域3的温度。

所述可燃物质包括甲烷、丙烷、乙炔、氢气、甲醇、乙醇、醇基燃料、煤气、天然气、汽油、重油、煤粉、木炭、焦炭或木屑中的一种或几种混合。

所述加热机构2包括电加热器，所述电加热器设置于所述壳体1内部，且所述电加热器的周侧构成所述高温反应区域3，利用电来加热能够在去除一氧化碳时不额外增加其他气体含量，进一步的减少空气污染。

所述加热机构2包括加热丝，所述加热丝缠绕于所述壳体1上，且所述壳体1内部构成所述高温反应区域3，使壳体1内部均可以对烧结烟气中的一氧化碳进行去除，在保证对烧结烟气的处理效率的前提下减少壳体1内部的结构复杂度。

所述烧结烟气中的一氧化碳与所述填料发生反应。

所述烧结烟气处理设备还包括热回收机构，所述热回收机构设置于所述加热机构2和所述排气口12之间；或所述热回收机构设置于所述排气口12远离所述高温反应区域3的一侧，其中热回收机构能够将收集到的热量对烧结烟气和/或填料进行预热，进一步增加烧结烟气处理设备的处理效率，优选的，所述热回收机构包括水循环管路，部分所述水循环管路设置于所述加热机构2和所述排气口12之间，部分所述水循环管路设置于所述烟气入口11和/或所述填料入口13处。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。