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TWI438283B - 處理來自燒結和造粒工廠之排氣的方法 - Google Patents

處理來自燒結和造粒工廠之排氣的方法 Download PDF

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TWI438283B
TWI438283B TW096106594A TW96106594A TWI438283B TW I438283 B TWI438283 B TW I438283B TW 096106594 A TW096106594 A TW 096106594A TW 96106594 A TW96106594 A TW 96106594A TW I438283 B TWI438283 B TW I438283B
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Alexander Fleischanderl
Robert Neuhold
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Siemens Vai Metals Tech Gmbh
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Description

處理來自燒結和造粒工廠之排氣的方法
本發明是關於處理來自燒結與造粒工廠之排氣的方法,其中乾燥添加劑係從燒結與造粒工廠的織布濾器上游處,特別是在排氣通道中,加至該排氣中,接著藉由織布濾器將添加劑從排氣中分離出。
特別適當的燒結工廠為鐵礦燒結工廠,經燒結之礦石為用於生鐵生產。造粒工廠用來製造用於生鐵生產的生鐵顆粒。
袋狀濾器、囊狀濾器、布料濾器、織品濾器、和含金屬組織的濾器皆包括在術語織布濾器中。
在此,添加劑係理解為同時意指新鮮之添加劑(含有試劑與若適當的話,含有吸附劑)及回收材料。
整合冶金工作中,環境當局現主要關注燒結工廠或造粒工廠。理由在於,因為大量的排氣(通常為300000-1000000立方公尺(標準溫度與壓力(S.T.P.)/小時),燒結工廠要對整合冶金工廠可觀比例的排放污染量負責。尤其是微塵與煙霧(鹽類)和重金屬(汞(Hg)、鉛(Pb)、鎘(Cd))、有機排放物(如多氯戴奧辛/呋喃、VOC、PAC)、氮氧化物、及酸性化合物(如二氧化硫/三氧化硫、氯化氫與氟化氫)均可能構成問題的來源。
就燒結或造粒工廠而言,正常運作下的排氣溫度一般 低於140℃,即從約90℃至140℃。但若運作失常,高達200℃以上的溫度也可能發生。
用來純化燒結工廠之排氣的機器設備例如揭露於奧地利的新型專利(Austrian Utility Model AT 8227 U1)。然而,冷卻或濕潤氣體調節器中的排氣係為其中所述方法所要面對的。再者,其還提出使用石灰或熟石灰做為試劑。
本發明之一目的是為了改良已知方法,而不需再進行用於純化排氣(尤其是去硫)的氣體調節步驟。如此可實質降低此類氣體純化機器設備的基本費用。
此目的係由主張於申請專利範圍第1項的方法達到。本發明之有益的發展結果記載於附屬的申請專利範圍。
由於添加劑含有碳酸氫鈉(NaHCO3 ),其主要當作試劑,當NaHCO3 經熱轉化(活化)成蘇打後,將直接與最重要的組成反應,因此不需濕潤排氣流(stream)。因NaHCO3 至少部分回收於織布濾器上游處,特別是在排氣通道中之排氣流中,故可確保有效利用NaHCO3
NaHCO3 藉著接觸熱排氣而開始進行熱活化,並轉化成碳酸鈉(Na2 CO3 ;蘇打),且需要大量的比(內)表面積來促進試劑盡量完全與排氣的酸性成分反應,其亦可用來吸附污染物。在此轉化過程中,蘇打微粒形成非常多孔的結構。
2 NaHCO3 +熱 → Na2 CO3 +CO2 +H2 O
與酸性排氣成分反應的重要反應式為: 2 NaHCO3 +SO2 +1/2 O2 → Na2 SO4 +H2 O+2 CO2
NaHCO3 +HCl → NaCl+H2 O+CO2
NaHCO3 +HF → NaF+H2 O+CO2
Na2 CO3 +SO2 +1/2 O2 → Na2 SO4 +CO2
Na2 CO3 +2 HCl → 2 NaCl+H2 O+CO2
Na2 CO3 +2 HF → 2 NaF+H2 O+CO2
以未來燒結與造粒工廠所需的下游催化氮氧化物減量器(SCR-DeNOx)的連接為例,由於根據本發明之方法不需冷卻排氣,使得排氣的排放溫度較高,故SCR-DeNOx中用於提高排氣溫度至所需操作溫度的設備不需為大型設備,因而更有利於降低基本費用和操作成本。既然無溼氣引入排氣通道,亦無烘烤之虞。
由於NaHCO3 或Na2 CO3 (蘇打)於活化時已形成多孔結構而可吸附相當比例的物質,因此可大幅減少吸附重金屬與多氯二聯苯戴奧辛/呋喃(PCDD/F)用之吸附劑的用量,例如活性碳或爐煉焦炭(hearth oven coke;HOC)。
因蘇打具有絕佳的化學計量、NaHCO3 經轉化成蘇打後即排除二氧化碳(CO2 )、以及如上所述之吸附劑的用量較少,故產生相較於採用含石灰的乾燥試劑較少的殘餘物。此有時實質上會改善操作成本。
NaHCO3 的確用於多種廢棄物焚化廠(waste incineration plant;WIP)與發電站(power station;PS),以純化排氣。然這些處理方法具有不同的排氣條件,即實質上較高的排氣溫度(大於150℃)。再者,其排氣成分也不同 於燒結與造粒工廠的排氣成分。例如,在WIP與PS中的氯化氫濃度係高出10-100倍。因NaHCO3 只有高於140℃時才能充份轉化成Na2 CO3 ,故NaHCO3 的製造業者(例如Solvay)尚需以大於140℃的排氣溫度來純化使用NaHCO3 時的排氣。
轉化速率實質上依排氣溫度而定-溫度越高,轉化(熱活化)速率越快。在此高溫(大於150℃)狀態下,在幾秒內會立即,即在引入後直接發生轉化。勢必如此的原因在於,引入的NaHCO3 實質上為從靜電濾器或織布濾器中分離來當作反應產物且從處理過程中移除。然而為了維持商業層級的化學計量(持續分離一定比例的試劑與酸性氣體),實際上必須完全轉化NaHCO3
至於燒結或造粒工廠的排氣溫度通常低於140℃,一般尤其低於130℃,即從約60℃至140℃,一般約90℃至130℃,此溫度對已知方法而言真的太低。但是,因為根據本發明之方法可回收添加劑,因此可延長添加劑滯留在60℃至140℃,特別是90℃至130℃之溫度狀態的時間,進而使NaHCO3 繼續轉化成蘇打。因此,藉由較長的滯留時間及/或較細小的NaHCO3 研磨粒子可補償較低的溫度條件。
從試驗結果與實驗室研究發現,利用良好的化學計量與110℃以下的低溫條件可達到去硫目的,同時也可大量減少重金屬、PCDD/F與其他有機污染物,並減少部分氮氧化物(NOx)。
對照傳統熟石灰的去硫結果顯示如下:
相較於使用傳統含熟石灰之試劑,碳酸氫鈉(NaHCO3 )更具效益,假若:*需要高的去硫程度;*排氣的平均溫度大於90℃;*垃圾掩埋成本高且需保持少量的垃圾掩埋處理量;*催化氮氧化物移除器(SCR-DeNOx)設在氣體純化的 下游處、或設於爐管中。
關於化學計量的良好結果尤其可藉由選擇回收程度來達成,使新使用之添加劑的平均滯留時間為數小時,特別是超過一天,且移出系統只發生在其後。若期望以同樣的良好化學計量來得到較短的滯留時間,則可藉由將NaHCO3 研磨成適當的粒子來達成。為達此目的,可確定試劑是以粗大粒子型式輸送,並只在使用前不久才研磨成所需的細微大小。
若在純化前,添加劑盡可能長時間地在織布濾器上保持為濾餅(較佳為超過半小時以上),則實質上可增進NaHCO3 的定量轉化。暫時貯藏於容器後,添加劑接著再加到氣流中,且添加劑在此期間仍留在濾餅內。
將添加劑加到排氣流中、及接觸排氣的空間皆有助於設計成夾帶流(entrained-flow)製程。
要理解夾帶流製程意指:其中添加劑加到流動的排氣中、而添加劑由排氣流夾帶、且在輸送的過程中,排氣成分與添加劑進行質傳(反應及/或吸附)的製程。在夾帶流製程中,添加劑在排氣流貫之空間內的濃度趨低,濃度約為數毫克/立方公尺至一百公克/立方公尺。與之對照者為固定床(fixed-bed)製程、流動床(fluid-bed)製程、密流(dense-stream)製程、流體化床(fluidized-bed)製程、和流體化層(fluidized-layer)製程,其中添加劑在排氣流貫之空間內的濃度為每立方公尺約有一公斤以上的添加劑。
夾帶流製程的優點尤其在於較低的基本費用和較小的 氣流壓降,其因而導致較低的操作成本。
由於添加劑是從至少一處引進排氣流中,較佳是與排氣流動的方向相反或橫切排氣流動方向(交叉流動),因此可提高排氣與添加劑間的相對速度,進而增加添加劑與排氣間的反應速率。在此之具體效果為,添加劑與排氣在逆向流動中的相對速度至少為30m/s,在交叉流動中的相對速度至少為15m/s。
若欲順著排氣流動方向從多處引入添加劑,則盡量在每一處加入較少量的添加劑,如此分布之添加劑比一次加入大量的添加劑更均勻。試劑與吸附劑可一起或個別噴散。
本發明之發展結果包含從分布於截面各處的多點位置來引入添加劑至排氣通道的至少某一截面。如此可確保添加劑更均勻地分布於整個排氣通道截面,而更加善用添加劑,藉以均勻消耗添加劑並使添加劑均勻接觸織布濾器(均勻集結的濾餅)。
有利地,添加劑是經由至少一長矛(lance)引進。長矛為一種細管,添加劑穿過其中而引入排氣。細管例如可垂直突出排氣通道的表面而伸出通道,並可選擇性地在與排氣流動方向相反的末端處彎曲。
添加劑至少含有NaHCO3 來當作試劑,且可另含吸附劑,如爐煉焦炭或活性碳。利用試劑可分離酸性成分,例如二氧化硫(SO2 )、三氧化硫(SO3 )、氯化氫(HCl)、氟化氫(HF),但重金屬和有機污染物可仍為結合狀態。吸附劑可促進吸附、結合有害成分,例如重金屬與有機物質。一起引 進吸附劑與NaHCO3 可使引入過程變得非常簡單。然而也可個別引進吸附劑與NaHCO3
亦有利的是,回收材料和新鮮的吸附劑/試劑較佳是從不同的位置引入。如此,可各自改變二者的用量,因而更加善用添加劑。由於此法可以指標方式計量引進吸附劑和任一試劑,故其更能善加處理污染氣體頂峰(peak)。
吸附劑及/或試劑的引用可在回收材料之前或之後。若吸附劑及/或試劑是在回收材料之前引用,則新鮮的吸附劑及/或試劑將接觸仍未純化且具高污染濃度的排氣,而已部分反應過的回收材料將接觸已部分純化且具較少污染量的排氣。
特別是,確定吸附劑的引用量是依可凝結之有機化合物的比例及/或重金屬的比例,及/或確定試劑的引用量是依排氣中的酸性成分比例(尤其是二氧化硫)係可能的。
本發明將以實施例及所附圖式闡明於下列說明書中。
根據第1圖,來自燒結工廠的排氣1以經由處理氣體風箱或視情況經由初步除塵臺(靜電濾器或氣旋)的有利方式來引入排氣通道2。處理排氣所需降低的壓力(本發明之工廠壓降)是由輔助風箱14確定。排氣通道2具有大致不變的截面,且最後敞通於織布濾器3。排氣通道2不需一定定位於水平或垂直區域。
當作試劑NaHCO3 的新鮮添加劑先引進料斗7並儲放於 此,其次當作吸附劑的新鮮添加劑再引進料斗8並儲放於此。透過星狀進料器將材料從料斗7、8移出。進而分別將材料輸送到計量容器9、10。此計量容器用來秤重且配有液面感測器。
引入計量容器9、10的吸附劑或試劑是利用計量螺旋來精準控制定量。吸附劑為經由連結管線12進料。吸附劑藉由傳送空氣13而輸送到進料裝置4,並藉由進料裝置4的長矛而噴散到排氣通道2。精確定量的試劑由研磨機16研磨成所需的粒子大小(視氣體溫度與滯留時間而定,d90 一般為約20-100μm),然後由傳送空氣17輸送經過試劑18的進料管線而達進料裝置6的長矛。二進料裝置4、6在排氣通道2的開端附近相連。計量之添加劑用來補充消耗的吸附劑與經由殘餘物排放到殘餘物料斗11的排放試劑。或者,試劑和吸附劑經由傳送路徑29與進料管線12一起引進排氣通道中係可能的。
吸附劑與試劑是採逆向流動或交叉流動在高相對速度下加以噴散。此時排氣速度為約15-25m/s,而噴散速度為約15-50m/s,因此相對速度為30-75m/s,特別是逆流噴散可達40-60m/s,交流噴散可達15m/s以上。因逆向流動具有較快的相對速度,故其製程優於交叉流動。
或者,吸附劑及/或試劑可同回收材料一起經由傳送路徑30、31而送入進料管線27,且因而可經由織布濾器3附近的進料裝置5而一起引入排氣通道2中。
在此實施例中,吸附劑為乾燥的爐煉焦炭(HOC),其容 積密度為約0.55克/立方公分(g/cm3 )、且粒徑分佈d90 為約50微米。
在此實施例中,試劑為乾燥的NaHCO3 ,其容積密度為約1.0-1.2g/cm3 、粒徑分佈d90 為約20-100微米。在實驗中,可能的是顯示研磨程度係取決於轉化率與氣體溫度。
第2及3圖顯示NaHCO3 在空氣中的轉化。時間t(單位為分鐘)沿橫軸繪製,而從原質量減少的NaHCO3 質量(單位為%)沿縱軸繪製。當質量減少了37%時,NaHCO3 已完全轉化成Na2 CO3 。此數值係以加粗的橫線重新標示在37%處。
第2圖繪示NaHCO3 在排氣溫度為150℃、粒子大小d90 為約50微米時的轉化情形(虛點線)、NaHCO3 在130℃、粒子大小d90 為約35微米時的轉化情形(虛線)、以及NaHCO3 在110℃、粒子大小d90 為約20微米時的轉化情形(實線)。
在第3圖中,粒子大小在所有溫度下皆維持相同,即d90 約等於35微米。以溫度為150℃為例,其最快可達到完全轉化。就其他溫度而言,達到完全轉化的時間隨溫度降低而增加。
粒子研磨的越細,轉化速度越快。因滯留時間很長,故NaHCO3 尚不需為了達到相同程度的使用(化學計量)而研磨的很細。如果適當的話,因為其材料的性質,NaHCO3 必須在引入至氣流之前立即研磨。
一般而言,若提供適當之長的滯留時間,則本發明之方法當然亦可實行於如60℃、70℃或80℃般低溫的排氣溫度。
在第1圖之排氣通道2較低的水平區域中,回收材料是經由進料裝置5、以相對排氣流之方向或橫切排氣流之方向來引入排氣流中。在此同樣地,相對速度為30-75m/s,特別是在逆流噴散的情況可達40-60m/s,或在交流噴散的情況可達15m/s以上。
排氣接著進入織布濾器3。織布濾器的基本功能是分離隨排氣輸送的固體。固體包含燒結粉末、反應產物、未消耗的試劑、吸附劑、和回收的殘餘物。
為了防止非常細微的粉末與有機排氣組成滲透實際濾布且積聚於此,以致壓降快速上升(深度過濾導致囊袋飽和),濾布較佳為裝配或注入細孔塑膠膜或塗層。此作用在於,粉粒會積聚在表面上並集結成濾餅,其後具有實際過濾作用(等於表面過濾)。
所用的濾器織布例如為具有聚四氟乙烯(PTFE)塗層的玻璃纖維織布、或PTFE塗層的人造纖維。
為避免沉積粉塵中的水氣凝結(此起因可能是燒結排氣的水氣),關鍵技術的工廠組件乃被隔絕,若需要,提供微量加熱。
為確保此形式的某一輔助過濾層會出現(甚至是出現在最初接觸排氣之前),織布濾器3可預先塗上輔助物,例如具添加劑的石灰/碳混合物,其為已知的,例如商標名為Sorbalit®者。此層亦鎖住自起始製程之排氣凝結的水氣,因而可避免傷害濾布。也可提供用來引入預塗材料的裝置,但其未繪於圖中。
所用的織布濾器3實質上包含具有濾袋的過濾殼蓋21、原生氣體室22、排放料斗23、和純淨氣體室24。
充滿粉塵的排氣經由原生氣體進入通道流入原生氣體室22。氣體流速藉此而變慢,且粉塵粒子均勻地分布於氣體分配壁25上。氣體路徑被頂板(袋底)阻擋,故氣流整體只能流過濾袋,且經由純淨氣體閥與純淨氣體室24而流至通往煙囪的純淨氣體管線15。
粉塵仍黏著於濾袋,且產生由外向濾袋的流動而構成濾餅。如此可造成實際的過濾作用。然而隨著濾袋裝載越來越多的粉塵,待克服的過濾阻力也越來越大。為了維持一定的經濟效益,必須不時地清洗過濾媒介。此可藉助清洗系統。來自壓縮空氣分配管的壓縮空氣28透過預控閥流入搭配各袋組的吹管,以均勻清洗各濾袋。黏著之粉塵層實質上由短促的壓縮空氣脈衝定期吹落,並由附加的文式(venturi)注射器加強。文式噴嘴與吹管噴嘴是用來最佳化壓縮空氣的需求。內部支撐筐固定濾袋的形狀。在清洗濾袋的過程中,落於濾袋之間的粉塵會掉入排放料斗23,且透過排放構件持續帶離此處。料斗壁上的振動器有助於粉塵的排放。
部分粉塵被移除且輸送到殘餘物料斗11。主要比例則回收到排氣通道2。利用機械運送裝置排出織布濾器3的回收材料乃利用輸送裝置經由計量系統26送至回收材料用之進料管線27,且藉由進料裝置5引入排氣通道2中。回收材料可被吹動(以反向或橫向方式)、或由重力計量,且若適 當的話,由氣流中的靜電混合組件分配。藉由計量系統26確保材料持續流動。
回收材料為乾燥物(小於1重量%的水氣)、容積密度為約0.4-0.5g/cm3 、粒徑分佈d90 為約10-50微米。
透過回收,未反應的試劑仍可用於殘餘物,且微量吸附劑亦進行回收並再次進入織布濾器3。如此可減少試劑的消耗量、或可藉由提高排氣中的吸附劑濃度來實質增加污染沉積物的吸附量。
然而回收織布濾器的粉塵也會造成增加織布濾器3上的微塵沉積物。次微米級的粉塵粒子已經凝結。因此,待分離之粒子的平均粒徑會增大。
本方法之污染沉積物的成因如下:經熱活化後的NaHCO3 和任一現存的吸附劑佔用了細孔中的有機成分與重金屬。以酸性成分的沉積物為例,試劑部分與夾帶流中的這些組成反應。其餘的沉積物則在流過濾餅時產生。
若排氣與NaHCO3 接觸,酸性排氣成分(二氧化硫(SO2 )、三氧化硫(SO3 )、氯化氫(HCl)、氟化氫(HF))將與經熱活化後的試劑產生化學反應,而生成乾燥的固態產物。接著在織布濾器3中將這些固體從排氣流移出。
為了達到預定的酸性成分分離效果,必須計量試劑。
排氣中的有機成分(戴奧辛、呋喃、VOC、PAC)和重金屬(主要為Hg、Cd)在擴散進入細孔通道後互相吸附結合而沉積。經由實施例,經熱活化後的蘇打和爐煉焦炭(HOC)具有相當大的孔洞,且將這些有害成分結合至粒子內部。 吸附作用可藉由HOC之孔洞中的化學製程來加強;例如,仍存於排氣中的SO2 可轉化成一定程度的硫酸或硫磺酸後,再與重金屬(金屬汞)反應。
重金屬經由主要材料(礦石與添加劑)及經由回收材料(粉塵/沈積物)而流過燒結或造粒工廠的排氣流。例如,採用計量的試劑及/或吸附劑可避免排放達到高峰或超過排放限度。
有機化合物(揮發性有機化合物(VOC)與聚環芳族化合物(PAC))源自於使用之還原劑的化合物(其出現在燒結混合物且燃燒不完全)、燃燒器(點火劑、重新加熱氣體等)、或利用之殘餘物(粉塵/沈積物/鱗狀物)。混合氣體中的可凝結之有機成分會凝結於織布濾器3的過濾材料上/中,且對過濾材料造成無法挽回的傷害(降低透氣性、加大相對壓降,導致氣體產率降低、或清洗頻率增加等)。其亦會縮短過濾材料的使用壽命,因而提高操作成本。
藉由在引用吸附劑之前及/或之後定期測量氣流中的可凝結之有機成分濃度,可成功地消除上述缺點。因此,吸附劑所需的量適用於上述負荷量,即新鮮或來自回收材料的吸附劑的用量可使在操作條件下凝結的有機成分比例實質地結合至吸附劑。故實質上可延長過濾材料的使用壽命。
為此目的,提供調節是有益的,藉此可分別調節回收材料的用量與新添加劑的用量,特別是依據未經處理之排氣特性及/或經純化之排氣特性(原生氣體與純淨氣體之特性)。排氣的特性可包括溫度和各種污染物的含量。
視污染物而定,吸附法的其他機制也可能很重要。這些取決於成分的物化性質,例如分子直徑。因此,所用之吸附劑亦應適當地改變(孔洞的分佈/通道直徑)。
為避免不穩定態的燒結或造粒操作使溫度達到高峰,以致可能破壞濾布或其他工廠組件,含水的緊急噴霧器19可設在排氣通道2中。如此可限制進入溫度最高為160℃至180℃。
根據圖示之實施例,在乾燥形式流速為600000m3 (S.T.P.)/h且具有二氧化硫原生氣體濃度平均為600mg/m3 (S.T.P.)的燒結排氣流乃去硫至小於100mg/m3 (S.T.P.)。此外,還分離出20mg/m3 (S.T.P.)的HCl。排氣的含塵量為100mg/m3 (S.T.P.),且純粹粉塵的含量為5mg/m3 (S.T.P.)。為了遵守重金屬的限度,將使用30公斤/小時(kg/h)的爐煉焦炭。藉由使用850kg/h的NaHCO3 使去硫作用生效,其中NaHCO3 係在緊接著噴散之前被研磨成d90 為30微米的粒子。吸附劑和試劑為分開引用。吸附劑是採逆向流動在約50m/s的相對速度下引進,NaHCO3 則是採交叉流動在約20m/s的相對速度下引進。7個長矛提供給吸附劑,4個長矛提供給試劑。添加劑在氣流的滯留時間(夾帶流)為2秒。在添加劑之後,回收材料利用螺旋運送裝置重力計量加入且利用靜態混合器分布於氣流中。
試劑的負荷量因而為約1400mg/m3 (S.T.P.),且吸附劑的負荷量為約50mg/m3 (S.T.P.),因此使添加之吸附劑與試劑的總量高達1450mg/m3 (S.T.P.)。回收材料量為約10 t/h(約16.7g/m3 (S.T.P.)),即約吸附劑與試劑之總量的12倍。關於NaHCO3 的化學計量為1.05。生成之殘餘物量為約800公斤,其含有0.5%的水氣。
每一袋組的濾餅約每80分鐘清洗一次。燒結氣體溫度不低於110℃且不高於130℃,而平均為120℃。基於裝設用於回收材料的50立方公尺之緩衝容器,容積密度為500kg/m3 、計算之平均滯留時間為約27小時、以熱排氣處理添加劑的時間為約10小時(NaHCO3 轉化的最長時間)。
1‧‧‧排氣
2‧‧‧排氣通道
3‧‧‧織布濾器
4‧‧‧新鮮吸附劑的進料裝置
5‧‧‧回收材料的進料裝置
6‧‧‧新鮮試劑進料裝置
7‧‧‧試劑的料斗
8‧‧‧吸附劑的料斗
9‧‧‧試劑的計量容器
10‧‧‧吸附劑的計量容器
11‧‧‧殘餘物的料斗
12‧‧‧吸附劑的管線
13‧‧‧傳送空氣
14‧‧‧風箱
15‧‧‧至煙囪的純氣體管線
16‧‧‧研磨機
17‧‧‧傳送空氣
18‧‧‧試劑進料線
19‧‧‧緊急噴霧器
21‧‧‧過濾殼蓋
22‧‧‧原生氣體室
23‧‧‧排放料斗
24‧‧‧純淨氣體室
25‧‧‧氣體分配壁
26‧‧‧回收材料的計量系統
27‧‧‧回收材料的進料管線
28‧‧‧壓縮空氣
29‧‧‧試劑替代的傳送路徑
30‧‧‧吸附劑替代的傳送路徑
31‧‧‧試劑替代的傳送路徑
第1圖繪示實施本發明方法的設備。
第2圖顯示NaHCO3 轉化成Na2 CO3 之轉化率與溫度及粒子大小的關係。
第3圖顯示NaHCO3 轉化成Na2 CO3 之轉化率與溫度及固定粒子大小的關係。
1‧‧‧排氣
2‧‧‧排氣通道
3‧‧‧織布濾器
4‧‧‧新鮮吸附劑的進料裝置
5‧‧‧回收材料的進料裝置
6‧‧‧新鮮試劑進料裝置
7‧‧‧試劑的料斗
8‧‧‧吸附劑的料斗
9‧‧‧試劑的計量容器
10‧‧‧吸附劑的計量容器
11‧‧‧殘餘物的料斗
12‧‧‧吸附劑的管線
13‧‧‧傳送空氣
14‧‧‧風箱
15‧‧‧至煙囪的純氣體管線
16‧‧‧研磨機
17‧‧‧傳送空氣
18‧‧‧試劑進料線
19‧‧‧緊急噴霧器
21‧‧‧過濾殼蓋
22‧‧‧原生氣體室
23‧‧‧排放料斗
24‧‧‧純淨氣體室
25‧‧‧氣體分配壁
26‧‧‧回收材料的計量系統
27‧‧‧回收材料的進料管線
28‧‧‧壓縮空氣
29‧‧‧試劑替代的傳送路徑
30‧‧‧吸附劑替代的傳送路徑
31‧‧‧試劑替代的傳送路徑

Claims (20)

  1. 一種處理來自鐵礦燒結與造粒工廠之排氣的方法,其中包含試劑及吸附劑之乾燥添加劑係從燒結或造粒工廠的一織布濾器(3)上游處,在一排氣通道(2)中,加至該排氣,接著藉由該織布濾器(3)將該添加劑從該排氣分離出,其特徵在於,該試劑係碳酸氫鈉(NaHCO3 ),且該試劑係至少部分回收至該織布濾器(3)上游處且在該排氣通道(2)的該排氣流中,該排氣具有低於140℃的溫度,且新使用之試劑的平均滯留時間為超過2小時。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該排氣具有低於130℃的溫度。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法,其中,新使用之試劑的平均滯留時間為超過1天。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該排氣具有高於60℃的溫度。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該排氣具有高於90℃的溫度。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該織布濾器上游處之一區域是設計成一夾帶流(entrained-flow)反應區。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該試劑是以粗大粒子型式輸送,並只在使用前不久才研磨成所需的細微大小。
  8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該添加劑於織布濾器(3)上保持為一濾餅超過半小時。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法,其中,該添加劑是從新鮮吸附劑的進料裝置(4)、回收材料的進料裝置(5)及新鮮試劑的進料裝置(6)中的至少一者,以與該排氣之流動方向相反的方向引入。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法,其中,該添加劑是從新鮮吸附劑的進料裝置(4)、回收材料的進料裝置(5)及新鮮試劑的進料裝置(6)中的至少一者,以與該排氣之流動方向交叉的方向引入。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法,其中,該添加劑在以逆向流動引入的情況中以至少為30公尺/秒的相對速度引入該排氣,而在以交叉流動引入的情況中以至少為15公尺/秒的相對速度引入該排氣。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法,其中,該添加劑在以逆向流動引入的情況中以至少為30公尺/秒的相對速度引入該排氣,而在以交叉流動引入的情況中以至少為15公尺/秒的相對速度引入該排氣。
  13. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該添加劑是從在該排氣通道(2)之至少某一截面,分布於該截面的多點位置引入。
  14. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該添加劑是順著該排氣流動方向從新鮮吸附劑的進料裝置(4)、回收材料的進料裝置(5)及新鮮試劑的進料裝置(6)中的至少兩者引入。
  15. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該添加劑是經由至少一長矛引入。
  16. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,吸附劑與試劑係一同引入。
  17. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法,其中,回收材料係從回收材料的進料裝置(5)引入,新鮮之試劑係從新鮮試劑的進料裝置(6)引入,及新鮮之吸附劑係從新鮮吸附劑的進料裝置(4)引入。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法,其持徵在於,該吸附劑及/或該試劑是在該回收材料前引入。
  19. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該試劑是依酸性氣體成分(例如二氧化硫濃度)、及/或可凝結之有機化合物、及/或重金屬的比例來引入。
  20. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其中,該吸附劑是依可凝結之有機化合物、及/或重金屬的比例來引入。
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