一种脱酚废水在烧结生产中回收再利用的处理系统及方法 |
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| 申请号 | CN202410259234.1 | 申请日 | 2024-03-07 | 公开(公告)号 | CN118005118A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 福建三钢闽光股份有限公司; 福建省三钢(集团)有限责任公司; | 发明人 | 刘真; 戴玉山; 李建兵; 王义惠; 朱丽娜; 周文波; 张文巧; 任良勇; 崔德合; 张维成; | ||||
| 摘要 | 一种脱酚 废 水 在 烧结 生产中回收再利用的处理系统及方法，涉及 钢 铁 冶金 领域，上料系统通过传送皮带与一次混合机、二次混合机相连接，混料系统与烧结系统相连接，烧结系统烟气排放端通过管道与 净化 系统相连接，烧结系统出料端与循环系统相连接，配水系统包括第一配水系统、第二配水系统，第一配水系统设置于一次混合机内，第二配水系统设置于二次混合机内。利用烧结过程本身的特性对脱酚废水进行高温处理，其中的污染物质大部分转化为对环境无害的二 氧 化 碳 和水，同时对烧结烟气辅以 脱硫 、脱硝处理，烟气经处理后达标排放，且以循环的方式对烧结产物进行再利用，可减少烧结工序的工业水消耗量，提升 能源 利用率，降低能耗，实现环保生产。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种脱酚废水在烧结生产中回收再利用的处理系统，其特征在于：它包括上料系统(1)、混料系统(2)、烧结系统(3)、净化系统(4)、循环系统(5)，上料系统(1)为皮带传送机构，混料系统(2)包括一次混合机(21)与二次混合机(22)，上料系统(1)通过传送皮带与一次混合机(21)、二次混合机(22)相连接，混料系统(2)与烧结系统(3)相连接，烧结系统(3)烟气排放端通过管道与净化系统(4)相连接，烧结系统(3)出料端与循环系统相(5)连接，所述混料系统(2)内设置有配水系统(6)，配水系统(6)包括第一配水系统(61)、第二配水系统(62)，第一配水系统(61)设置于一次混合机(21)内，第二配水系统(62)设置于二次混合机(22)内。 |
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| 说明书全文 | 一种脱酚废水在烧结生产中回收再利用的处理系统及方法技术领域背景技术[0002] 焦化生产工艺是将煤等有机质在高温下进行加热分解的过程，主要产出焦炭、煤气、焦油等产品，其基本工艺流程包括煤料处理、干馏、冷却三个阶段。①煤料处理：煤炭经过破碎、磁选、筛分等预处理工序，去除杂质和块煤，获得适合焦化的煤料；②干馏：煤料装入焦炉，经预热、加热、温差控制、收焦凝物等步骤，产生焦炭、煤气、焦油等产品；③冷却：冷却液在冷却塔中与煤气接触，将煤气冷却后，煤气中的固体颗粒被铺集，焦油凝结，最终得到焦炭、液体焦油及焦炉煤气。焦化生产工艺需要高温环境，工艺中产生的煤气、焦油等副产品可以进一步利用和处理。焦化过程中产生的废气、废水、固体废弃物，需要进行环境保护、处理。 [0003] 烧结生产工艺是目前国内外钢铁企业最广泛采用的含铁原料造块方法,烧结过程可以概括为：将烧结混合料(含铁原料、燃料、熔剂及返矿等)配以适量的水分，经混合机混匀及制粒后铺到烧结机的台车上，烧结料表面点火后，在下部风箱强制抽风作用下，料层内燃料自上而下燃烧并放热，混合料在高温作用下发生一系列物理、化学变化，最终固结成烧结矿。 [0005] 在目前的生产过程中，焦化废水是在焦炭炼制、煤气净化及化工产品回收过程中产生的组成极复杂、浓度高、毒性大且难处理的工业废水，焦化废水产生的来源有：一是剩余氨水，它是煤干馏及煤气冷却过程中产生的废水，其数量占焦化工序全部废水量一半以上；二是煤气净化过程中产生的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等，焦化废水中的污染物质主要有化学需氧量(COD)、氨氮、酚、氰化物、油和脂等。 [0006] 脱酚废水是指焦化废水经过一系列的净化处理工序去除了绝大部分的污染物之后的废水，其中的污染物质含量大大降低，其中COD≤80mg/L，氨氮≤10mg/L，挥发酚≤0.30mg/L，氰化物≤0.20mg/L，油类≤1.0mg/L。虽然脱酚废水中的污染物质含量很低，但若直接外排，仍然会对环境造成一定的影响。 发明内容[0007] 本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷或者不足，提供一种脱酚废水在烧结生产中回收再利用的处理系统及方法，利用烧结过程本身的特性对脱酚废水进行高温处理，其中的污染物质大部分转化为对环境无害的二氧化碳和水，同时对烧结烟气辅以脱硫、脱硝处理，烟气经处理后达标排放，且以循环的方式对烧结产物进行再利用，可减少烧结工序的工业水消耗量，提升能源利用率，降低能耗，实现环保生产。 [0008] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种脱酚废水在烧结生产中回收再利用的处理系统它包含上料系统1、混料系统2、烧结系统3、净化系统4、循环系统5，上料系统1为皮带传送机构，混料系统2包括一次混合机21与二次混合机22，上料系统1通过传送皮带与一次混合机21、二次混合机22相连接，混料系统2与烧结系统3相连接，烧结系统3烟气排放端通过管道与净化系统4相连接，烧结系统3出料端与循环系统相5连接，所述混料系统2内设置有配水系统6，配水系统6包括第一配水系统61、第二配水系统62，第一配水系统61设置于一次混合机21内，第二配水系统62设置于二次混合机22内。 [0009] 进一步的，所述的混料系统2还包括上位机23，上位机23内设置有PLC控制系统24、矿粉配料稳重系统25。 [0010] 进一步的，所述的第一配水系统61、第二配水系统62均包括供水管63与加水电动调节阀64，加水电动调节阀64与供水管63相连接，且加水电动调节阀64与上位机23电性连接，供水管63通过不锈钢丝固定索65设置于混合机筒体内，第一配水系统61所采用供水管63末端设置有雨淋式喷头，第二配水系统62所采用供水管63末端设置有喷雾式喷头。 [0011] 进一步的，所述的一次混合机21与二次混合机22出料端设置有红外线水分检测仪26，红外线水分检测仪26与PLC控制系统24电性连接。 [0012] 进一步的，所述的净化系统4包括机头电除尘器41、第一抽风机42、脱硫吸收塔43、脱硫布袋电除尘器44、烟气加热器45、SCR脱硝反应器46、第二抽风机47，机头电除尘器41与烧结系统3相连接，第一抽风机42一端与机头电除尘器41相连接，另一端与脱硫吸收塔43相连接，脱硫布袋电除尘器44一端与脱硫吸收塔43相连接，另一端与烟气加热器45相连接，SCR脱硝反应器46一端与烟气加热器45相连接，另一端与第二抽风机47相连接。 [0013] 进一步的，所述的循环系统5包括破碎装置51、冷却装置52，破碎装置51连接烧结系统3与冷却装置52，冷却装置52出料端连接有筛分装置53、余热回收装置54，筛分装置53其设置有三路出料端，一路出料端连接高炉，一路出料端连接底料铺设设备，一路连接返矿料设备，其中，底料铺设设备与烧结系统3相连接，返矿料设备与上料系统1相连接，余热回收装置54与蒸汽发电机相连接。 [0014] 本发明的工作原理：烧结原料配料完成后通过上料系统1输送至混料系统2，原料首先输送至一次混合机21内，通过第一配水系统61添加脱酚废水，脱酚废水的配加流量设定为某一固定值，为总配加水量的60％，另外40％的水量在二次混合机22内由工业水动态补充，具体的为，一次混合机21内配水混合完成后继续输送至二次混合机22，两处红外线水分检测仪会对二次混合的烧结料进行检测，且通过PLC控制系统24根据预设值控制加水电动调节阀对加水量进行自动控制，二次混合机22根据一次混合机21出口水分检测仪的检测结果，进行计算预加水量，再根据二次混合机22出口水分检测仪数据进行修正，二次混合机22混料完成后烧结料终点水分控制在7.20％，二次混料完成后进行烧结系统进行烧结，烧结时产生的烟气进入净化系统4，在净化系统4中经脱硫、脱硝后可直接排出大气，烧结完成后的物料进入循环系统5，经破碎、冷却后进入筛分装置53，筛分出合适大小的物料送至高炉，另一部分不可直接使用物料分为二类，一类回至上料系统1中重新进行混料，一类可烧结物料返回至烧结系统3中再次烧结，以此模式循环，同时，在冷却过程中产生的热量通过余热回收装置54进行回收并送至蒸汽发电机进行发电使用，整个作业过程对原料及产生的热能进行充分利用，可减少烧结工序的工业水消耗量，综合经济、环保效益明显。 附图说明 [0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0017] 图2是本发明的工艺流程示意图； [0018] 图3是本发明的配水控制示意图； [0019] 图4是本发明中净化系统4的结构框架示意图； [0020] 图5是本发明中第一配水系统61的装配状态示意图。 [0021] 附图标记说明：上料系统1、混料系统2、烧结系统3、净化系统4、循环系统5、配水系统6、一次混合机21、二次混合机22、上位机23、PLC控制系统24、矿粉配料稳重系统25、红外线水分检测仪26、机头电除尘器41、第一抽风机42、脱硫吸收塔43、脱硫布袋电除尘器44、烟气加热器45、SCR脱硝反应器46、第二抽风机47、破碎装置51、冷却装置52、筛分装置53、余热回收装置54、第一配水系统61、第二配水系统62。 具体实施方式[0022] 参看图1‑5所示，本具体实施方式采用的技术方案是：一种脱酚废水在烧结生产中回收再利用的处理系统它包含上料系统1、混料系统2、烧结系统3、净化系统4、循环系统5，上料系统1为皮带传送机构，烧结料经皮带传送至混料系统中进行混料配水，混料系统2包括一次混合机21与二次混合机22，在本实施例中采用了二段式混料工艺，一次混合机采用脱酚废水进行配水混合，二次混合机采用工业水进行配水混合，上料系统1通过传送皮带与一次混合机21、二次混合机22相连接，混料系统2与烧结系统3相连接，混料系统同样通过皮带传送机构将烧结料传送至烧结系统，烧结系统3烟气排放端通过管道与净化系统4相连接，烧结系统3出料端与循环系统相5连接，在本实施例中，烧结过程产生的烟气通过净化系统净化后，其中所含有害物质、污染物被分解处理，转变为无害物质，直接排入大气，烧结产生的物料则通过循环系统分类进行使用及回收再利用，所述混料系统2内设置有配水系统6，配水系统6包括第一配水系统61、第二配水系统62，第一配水系统61设置于一次混合机21内，在本实施例中，第一配水系统从焦化厂接入脱酚废水，经加压泵输送至一次混合机与第一配水系统相连接，使用脱酚废水进行配水混合，且一次混合时所配加水量为总配水量 60％，第二配水系统62设置于二次混合机22内，与正常工业用水源相连接，配加水量为 40％，烧结料在经配水后出二次混合机终点水分为7.20％。 [0023] 更为具体说明的是，所述的混料系统2还包括上位机23，上位机23内设置有PLC控制系统24、矿粉配料稳重系统25，上位机对整个自动化上料、混料、配加水流程进行控制，当上料系统开始工作时，PLC控制系统根据上位机设定的水分含量和矿粉配料称重系统发来的矿料重量，计算出加水流量，从而控制加水量，给混合机内矿粉加水，混匀后的含水矿粉进入皮带输送。 [0024] 更为具体说明的是，所述的第一配水系统61、第二配水系统62均包括供水管63与加水电动调节阀，加水电动调节阀与供水管63相连接，且加水电动调节阀与上位机23电性连接，上位机设置水分含量发送至PLC控制系统，PLC控制系统控制加水电动调节阀开度，进行稳定供水，供水管63通过不锈钢丝固定索设置于混合机筒体内，第一配水系统61所采用供水管63末端设置有雨淋式喷头，确保一次混合时水量充沛，第二配水系统62所采用供水管63末端设置有喷雾式喷头，补充的工业水通过喷雾式添加混合更为均匀。 [0025] 更为具体说明的是，所述的一次混合机21与二次混合机22出料端设置有红外线水分检测仪26，红外线水分检测仪26与PLC控制系统24电性连接，出一次混合机、二次混合机的皮带机上方均设置有红外线水分检测仪，二次混合机根据一次混合机出口水分检测仪的检测结果，进行计算预加水量，再根据二次混合机出口水分检测仪数据进行修正，需要说明的是，二次混合机配水时，上位机设定的水分含量设定需等于总的矿料水份含量减去一次混合料的含水量，双重检测实现自动控制加水量。 [0026] 更为具体说明的是，所述的净化系统4包括机头电除尘器41、第一抽风机42、脱硫吸收塔43、脱硫布袋电除尘器44、烟气加热器45、SCR脱硝反应器46、第二抽风机47，机头电除尘器41与烧结系统3相连接，第一抽风机42一端与机头电除尘器41相连接，另一端与脱硫吸收塔43相连接，脱硫布袋电除尘器44一端与脱硫吸收塔43相连接，另一端与烟气加热器45相连接，SCR脱硝反应器46一端与烟气加热器45相连接，另一端与第二抽风机47相连接，烧结烟气经除尘后进入脱硫环节，脱硫技术采用循环流化床半干法脱硫(CFB‑FGD)+布袋除尘工艺，经脱硫、除尘后的净烟气进入脱硝装置，脱硝技术采用选择性催化还原脱硝工艺，即SCR脱硝技术，烟气脱硝后经烟囱排往大气，环保无污染。 [0027] 更为具体说明的是，所述的循环系统5包括破碎装置51、冷却装置52，破碎装置51连接烧结系统3与冷却装置52，冷却装置52出料端连接有筛分装置53、余热回收装置54，筛分装置53其设置有三路出料端，一路出料端连接高炉，一路出料端连接底料铺设设备，一路连接返矿料设备，其中，底料铺设设备与烧结系统3相连接，返矿料设备与上料系统1相连接，余热回收装置54与蒸汽发电机相连接，在本实施例中，通过采用了循环系统，一部分进入高炉使用，一部分进行回收再利用，脱酚废水经烧结生产，并回收再利用节约了工业水的配加量，避免了脱酚废水直接排放对环境的污染，同时烧结生产实践过程中产生的粉尘浓度＜1mg/m3，烟气中SO2排放浓度为10mg/m3，NOx排放浓度为30mg/m3，均优于国家超低排放的环保要求。 [0028] 本实施例中还提供了一种脱酚废水在烧结生产中回收再利用的处理方法，以360m2烧结机为例，包括以下方法步骤： [0029] 步骤1，配料，将混匀铁料、燃料、熔剂及返矿作为烧结料输送至上料系统1； [0030] 步骤2，混合、造球，将烧结料通过皮带传送机构传送至一次混合机21，烧结料的原始水分为5.00％，脱酚废水来自焦化厂，经加压泵输送至烧结一次混合机21，脱酚废水的配加流量设定为某一固定值，为总配加水量的60％，且在一次混合机21内脱酚废水采用雨淋式配加，供水管63长度为混合机长度的1/2，在一次混合机21出口的皮带传送机上方设置了红外线水分检测仪，对一次配水的结果进行检测，检测结果反馈至上位机23，上位机23根据预设值发出指令至PLC控制系统24，控制加水电动调节阀对二次混合机22内的供水管63进行工业水的供给控制，进行计算预加水量，二次混合机22内供水管63采用喷雾式喷头，且在其水路上增设眨动加压泵确保喷雾效果，二次混合机22配水完成后，其外的红外线水分检测仪再次对烧结料水分进行检测，确保终点水分控制在7.20％，检测结果同样反馈至上位机23，根据检测结果自动进行水流量供给修正，自动化的配水混合，不仅配水准确，也节省了工业水的用量； [0031] 步骤3，布料、点火烧结，混料系统2将烧结料配水混合完成后，通过传送机构将烧结料输送至烧结机内进行烧结； [0032] 步骤4，烟气净化，通过机头电除尘器41将烧结产生的烟气进行除尘，再通过第一抽风机42进行抽风，烟气通过气封式风挡控制，从脱硫吸收塔43底部进入，经文丘里管加速后与加入的吸收剂(消石灰)、循环灰(通过循环斜槽返回吸收塔)及水发生反应，除去烟气中的SOX、HCl、HF、CO2等气体，此后，携带大量吸收剂、吸附剂和反应产物的烟气从吸收塔顶部侧向下行进入脱硫布袋除尘器44； [0033] 经脱硫、除尘后的净烟气进入SCR脱硝反应器46，脱硝技术采用选择性催化还原脱硝工艺，即SCR脱硝技术，该技术是将氨水汽化注入烟气中，在200‑220℃利用锰、铁系催化剂将烟气中的NOx转化为氮气和水，烟气脱硝后由第二抽风机47抽出，经烟囱排往大气，完成对污染废气的处理； [0034] 步骤5，烧结产物循环利用，烧结产物分为二类，一类为成品，一类为非成品，烧结产物均需经过破碎、冷却流程，其中，成品类经筛分后符合条件的直接传送至高炉，非成品分同样分为二类，一类为混合不完全物料，重新铺底料后输送至上料系统1重新配料后再次混合烧结，一类为烧结不完全物料，与返矿料一同输送至烧结系统3重新烧结； [0035] 在冷却过程中，产生的热量通过余热回收装置54进行余热回收后送至蒸汽发电机进行使用，实现能源的最大化利用。 [0036] 采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过二次配水混合的方式实现对脱酚废水的循环利用，并减少工业水的消耗，生产过程中的有害废弃物经高温及净化处理后均可直接进行排放，实现了节能减排的环保生产。 |
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