焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，包括脫硝塔、余熱回收換熱器、煙氣再熱器、管道混合反應(yīng)器、臭氧發(fā)生器，脫硝塔上部與煙氣再熱器連接，脫硝塔上部設(shè)有硫銨母液噴灑吸收段，脫硝塔設(shè)有硫銨母液進(jìn)液口，硫銨母液進(jìn)液口與硫銨母液槽連接，煙氣再熱器通過余熱回收換熱器與焦化煙道氣連接，煙氣再熱器通與管道混合反應(yīng)器連接，管道混合反應(yīng)器與臭氧發(fā)生器連接，管道混合反應(yīng)器與脫硝塔底部連接，脫硝塔上部的硫銨母液進(jìn)液口的下側(cè)設(shè)有吸收NOx的液體吸收劑進(jìn)液口，液體吸收劑與NOx反應(yīng)生成硝酸鹽，硝酸鹽從輸送到硝酸銨生產(chǎn)設(shè)備。本實(shí)用新型在較低溫度下,實(shí)現(xiàn)煙氣中的NOx的資源化轉(zhuǎn)化，設(shè)備投資少、效率高、運(yùn)行成本低。
【專利說明】
焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及焦化煙氣的脫硝和凈化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的S02和NOx排放量高居世界各國前列。研究表明，氣相S02、N0x是PM2.5的前驅(qū)體，由S02，NOx，VOCs等前驅(qū)體轉(zhuǎn)變的PM2.5的量，比直接排放得多。S02，Ν0χ是酸雨的主要前體物質(zhì)之一，造成的大氣污染和酸雨問題日益嚴(yán)重，對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)等造成重大危害，已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的因素。
[0003]根據(jù)煉焦環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)，煙氣中二氧化硫排放要達(dá)到50mg/nm3，氮氧化物排放要達(dá)到500mg/nm3，而目前焦化企業(yè)煙氣中含二氧化硫?yàn)?50mg/nm3左右，氮氧化物1800mg/nm3左右。同時(shí)，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)有企業(yè)給出了兩年多的過渡期，對(duì)原有企業(yè)執(zhí)行對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)截至2014年末，2015年以后將執(zhí)行新建企業(yè)排放限值標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]在脫硝方面，目前選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是氮氧化物減排的主流技術(shù)，但SCR脫硝技術(shù)存在一個(gè)煙氣溫度問題，它要求煙氣溫度普遍在350°C以上才能完成催化還原反應(yīng)，而目前焦?fàn)t煙氣溫度普遍在250-300 °C之間。另外，在焦化行業(yè)推進(jìn)脫硫脫硝主要受制于成本的影響。對(duì)于100萬噸焦/年的焦化廠投資一套脫硝裝置，僅設(shè)備投資就要約4000萬元(40元/噸焦)。每年運(yùn)行費(fèi)用約2600萬元(26元/噸焦)。因此開發(fā)投資小、效率高、運(yùn)行成本低的脫硝技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種焦化煙氣催化臭氧脫硝和含氨尾氣凈化方法;本實(shí)用新型利用臭氧的強(qiáng)氧化能力，并在催化劑的作用下強(qiáng)化臭氧的氧化脫硝能力，在較低的溫度下，實(shí)現(xiàn)煙道氣中的NOx的資源化轉(zhuǎn)化，具有設(shè)備投資少、效率高、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為:
[0007]—種焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，包括脫硝塔、余熱回收換熱器，還包括煙氣再熱器，管道混合反應(yīng)器、臭氧發(fā)生器，脫硝塔上部通過煙氣出口、管道與煙氣再熱器進(jìn)氣端連接，脫硝塔上部的煙氣出口設(shè)置設(shè)有高效捕霧器，在靠近高效捕霧器的下部設(shè)有硫銨母液噴灑吸收段結(jié)構(gòu)，在與硫銨母液噴灑吸收段配合的脫硝塔位置設(shè)有硫銨母液進(jìn)液口，所述硫銨母液進(jìn)液口與外部的硫銨母液槽連接，經(jīng)過換熱后的煙氣從出氣端通過管道連接煙囪，所述煙氣再熱器通過余熱回收換熱器與焦化煙道氣連接，所述煙氣再熱器通過管道與管道混合反應(yīng)器連接，所述管道混合反應(yīng)器通過管道與臭氧發(fā)生器連接，管道混合反應(yīng)器通過管道與脫硝塔底部連接，所述脫硝塔上部的硫銨母液進(jìn)液口的下側(cè)設(shè)有吸收NOx的液體吸收劑，所述液體吸收劑與外部的管道連接，所述液體吸收劑與NOx反應(yīng)生成的硝酸鹽，硝酸鹽從脫硫脫硝塔釜溶液出口排出、經(jīng)過管道輸送到硝酸銨生產(chǎn)設(shè)備。
[0008]所述液體吸收劑為氨水，氨水進(jìn)液口與氨水管道連接，所述氨水采用焦化廠回收車間提供或外購的剩余氨水。
[0009]所述脫硝塔在硫銨母液進(jìn)液口下部與氨水進(jìn)液口上部之間設(shè)有液體催化劑進(jìn)液口，所述催化劑進(jìn)液口與液體催化劑供應(yīng)管道連接。
[0010]所述液體催化劑采用高錳酸鉀、氯酸鈉、次氯酸鈉或過氧化氫中的一種或幾種復(fù)配作為催化劑，催化劑配制成質(zhì)量濃度為0.1-1 %的催化劑溶液。
[0011]所述脫硝塔底部設(shè)有尾氣進(jìn)氣口，所述尾氣進(jìn)氣口與焦?fàn)t煤氣脫硫等工段的含氨尾氣管道連接。
[0012]尾氣中的氨在與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)脫硝的同時(shí)尾氣也得到凈化。
[0013]所述脫硝塔底部設(shè)有將臭氧導(dǎo)入脫硝塔底部的臭氧進(jìn)氣口，所述臭氧進(jìn)氣口通過臭氧管道與臭氧發(fā)生器連接。
[0014]所述脫硝塔底部通過管道與循環(huán)栗的進(jìn)液口連接，所述循環(huán)栗的出液口通過管道與循環(huán)冷卻器的進(jìn)液口連接，所述循環(huán)冷卻器的出液口通過管道與脫硫脫硝塔中部連通。
[0015]循環(huán)液進(jìn)入脫硝塔的溫度為50-80°C。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:
[0017]1.本實(shí)用新型利用臭氧的強(qiáng)氧化能力，利用臭氧和綜合催化劑的催化作用，在催化劑的作用下強(qiáng)化臭氧的氧化脫硝能力，在較低的溫度下就能夠?qū)崿F(xiàn)煙道氣中的NOx的資源化轉(zhuǎn)化，節(jié)省臭氧用量，具有設(shè)備投資少、效率高、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)通過臭氧加入量控制NO的氧化速度，使脫硝可控有效進(jìn)行，比現(xiàn)有的高溫法脫硝、催化還原法脫硝以及絡(luò)合法脫硝成本大幅降低；另外本實(shí)用新型充分利用焦化流程內(nèi)部資源硫銨母液洗滌煙氣，不但未增加成本，而且提升了焦化流程的內(nèi)部網(wǎng)化度，有效解決了脫硫脫硝過程的氨逃逸現(xiàn)象。
[0018]2.催化劑溶液從脫硝塔的上部送入脫硝塔，該催化劑可提高臭氧和空氣氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。
[0019]3.采用高錳酸鉀、氯酸鈉、次氯酸鈉或過氧化氫中等催化劑配成0.1-1%的催化劑溶液，從脫硝塔的上部送入脫硝塔，能夠提高臭氧和空氣氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。這些催化劑在脫硝過程中最終以氯化鉀或氯化鈉的形式，存在于硝酸銨之中，由于含量較低、只占硝酸鹽的1_3%，不會(huì)對(duì)硝酸銨的肥效產(chǎn)生影響。將氨水或剩余氨水送入脫硝塔內(nèi)，與煙氣中的NOx反應(yīng)生成硝酸銨，硝酸銨從脫硫脫硝塔釜排出、送往后續(xù)硝酸銨生產(chǎn)工序，得到可作為化肥使用的硝酸銨。
[0020]4.通過循環(huán)栗將50-80°C的循環(huán)液導(dǎo)入脫硝塔5，通過設(shè)置了一級(jí)或二級(jí)液相循環(huán)、以保證脫硝塔內(nèi)良好的汽液比。
[0021]5.由于本實(shí)用新型采用濃氨水、剩余氨水或含氨尾氣的多種吸收堿源，在脫硝的同時(shí)可以凈化含氨尾氣等污染物，不僅實(shí)現(xiàn)了多種污染物的同時(shí)凈化治理和資源化治理，有效的降低了成本，而且由于尾氣采用焦?fàn)t煤氣脫硫等工段的含氨尾氣，尾氣中的氨在與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)脫硝的同時(shí)尾氣也得到凈化。
【附圖說明】
[0022]圖1為實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖來詳細(xì)解釋本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0024]如圖1所示，一種焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，包括脫硝塔5、余熱回收換熱器I，還包括煙氣再熱器2，管道混合反應(yīng)器3、臭氧發(fā)生器4，脫硝塔5上部通過煙氣出口、管道與煙氣再熱器2進(jìn)氣端連接，脫硝塔5上部的煙氣出口設(shè)置設(shè)有高效捕霧器，在靠近高效捕霧器的下部設(shè)有硫銨母液噴灑吸收段結(jié)構(gòu)，在與硫銨母液噴灑吸收段配合的脫硝塔5位置設(shè)有硫銨母液進(jìn)液口，所述硫銨母液進(jìn)液口與外部的硫銨母液槽連接，經(jīng)過換熱后的煙氣從出氣端通過管道連接煙囪，所述煙氣再熱器2通過余熱回收換熱器I與焦化煙道氣連接，所述煙氣再熱器2通過管道與管道混合反應(yīng)器3連接，所述管道混合反應(yīng)器3通過管道與臭氧發(fā)生器4連接，管道混合反應(yīng)器3通過管道與脫硝塔5底部連接，所述脫硝塔5上部的硫銨母液進(jìn)液口的下側(cè)設(shè)有吸收NOx的液體吸收劑，所述液體吸收劑與外部的管道連接，所述液體吸收劑與NOx反應(yīng)生成的硝酸鹽，硝酸鹽從脫硫脫硝塔釜溶液出口排出、經(jīng)過管道輸送到硝酸銨生產(chǎn)設(shè)備8。
[0025]所述液體吸收劑為氨水，氨水進(jìn)液口與氨水管道連接，所述氨水采用焦化廠回收車間提供或外購的剩余氨水。
[0026]所述脫硝塔5在硫銨母液進(jìn)液口下部與氨水進(jìn)液口上部之間設(shè)有液體催化劑進(jìn)液口，所述催化劑進(jìn)液口與液體催化劑供應(yīng)管道連接。
[0027]所述液體催化劑為采用高錳酸鉀、氯酸鈉、次氯酸鈉或過氧化氫中的一種或幾種復(fù)配得到催化劑，然后將催化劑配制成質(zhì)量濃度為0.1-1 %的催化劑溶液。
[0028]催化劑溶液從脫硝塔的上部送入脫硝塔，該催化劑可提高臭氧和空氣氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。上述催化劑在脫硝過程中最終以氯化鉀或氯化鈉的形式，存在于硝酸銨之中，由于含量較低(硝酸鹽的1-3% )，不會(huì)對(duì)硝酸銨的肥效產(chǎn)生影響。
[0029]所述脫硝塔5底部設(shè)有尾氣進(jìn)氣口，所述尾氣進(jìn)氣口與焦?fàn)t煤氣脫硫等工段的含氨尾氣管道連接。在尾氣中的氨在與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)脫硝的同時(shí)尾氣也得到凈化。
[0030]所述脫硝塔5底部設(shè)有將臭氧導(dǎo)入脫硝塔5底部的臭氧進(jìn)氣口，所述臭氧進(jìn)氣口通過臭氧管道9與臭氧發(fā)生器4連接。
[0031 ]所述脫硝塔5底部通過管道與循環(huán)栗6的進(jìn)液口連接，所述循環(huán)栗的出液口通過管道與循環(huán)冷卻器7的進(jìn)液口連接，所述循環(huán)冷卻器7的出液口通過管道與脫硫脫硝塔中部連通。循環(huán)液進(jìn)入脫硝塔5的溫度為50-80°C。
[0032]通過實(shí)施本實(shí)用新型，得到的煙氣凈化后的技術(shù)指標(biāo)如下:
[0033]NOx: < 100mg/Nm3；NH3: < 5mg/Nm3；塵含量:< 10mg/Nm3；酸霧含量:< 10mg/Nm3。
[0034]本實(shí)用新型的對(duì)焦化煙氣脫硫脫硝及含氨尾氣凈化的過程是:
[0035]—.煙氣流程:
[0036]焦?fàn)t來的煙氣經(jīng)過余熱回收換熱器I回收煙氣余熱后，焦?fàn)t煙氣溫度降低到180?150°C，再進(jìn)入煙氣再熱器2與脫硝塔5頂部出來的脫硝后的凈化煙氣進(jìn)行換熱，溫度再降低到130?100°C后進(jìn)入管道混合反應(yīng)器3，與臭氧發(fā)生器4產(chǎn)生的臭氧在管道混合反應(yīng)器3內(nèi)進(jìn)行充分的混合反應(yīng)形成混合物，混合物進(jìn)入脫硝塔5底部、自下而上依次通過數(shù)層塔板，與自上而下的濃氨水或剩余氨水進(jìn)行吸收反應(yīng)生成硝銨;經(jīng)過脫硝后的凈化煙氣經(jīng)過脫硝塔5上部設(shè)置的硫銨母液噴灑吸收段，凈化煙氣中夾帶的氨氣被硫銨母液吸收后經(jīng)過煙氣出口設(shè)置的高效捕霧器進(jìn)行氣液分離后從脫硝塔5頂部離開，進(jìn)入到煙氣再熱器2后、溫度提高到110?130 °C去焦?fàn)t煙囪排放。
[0037]二.氨水或剩余氨水流程
[0038]將質(zhì)量組分為2.18-14%的氨水或剩余氨水(由焦化廠回收車間提供或外購)送入脫硝塔內(nèi)，與煙氣中的NOx反應(yīng)生成硝酸銨，硝酸銨從脫硫脫硝塔釜排出、送往后續(xù)硝酸銨生產(chǎn)工序，得到可作為化肥使用的硝酸銨;這其中可以通過循環(huán)栗將50-80°C的循環(huán)液導(dǎo)入脫硝塔5，通過設(shè)置了一級(jí)或二級(jí)液相循環(huán)、以保證脫硝塔內(nèi)良好的汽液比。
[0039]除采用氨水外，也可以使用其它堿金屬或堿土金屬的氫氧化物作為NOx的吸收劑，其與煙氣中的NOx反應(yīng)，生成相應(yīng)的硝酸鹽，從脫硫脫硝塔釜排出，送往后續(xù)硝酸鹽的生產(chǎn)工序。
[0040]三.催化劑流程
[0041]采用高錳酸鉀、氯酸鈉、次氯酸鈉或過氧化氫中的一種或幾種復(fù)配得到的催化劑配成0.1-1 %的催化劑溶液，從脫硝塔的上部送入脫硝塔，該催化劑可提高臭氧和空氣氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。上述催化劑在脫硝過程中最終以氯化鉀或氯化鈉的形式，存在于硝酸銨之中，由于含量較低(硝酸鹽的1-3% )，不會(huì)對(duì)硝酸銨的肥效產(chǎn)生影響。
[0042]四.含氨尾氣凈化流程
[0043]把焦化廠脫硫等工段的含氨尾氣引入到脫硝塔5的底部進(jìn)入，尾氣中的氨在與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)脫硝的同時(shí)尾氣也得到凈化。
[0044]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，包括脫硝塔、余熱回收換熱器，其特征是，還包括煙氣再熱器，管道混合反應(yīng)器、臭氧發(fā)生器，脫硝塔上部通過煙氣出口、管道與煙氣再熱器進(jìn)氣端連接，脫硝塔上部的煙氣出口設(shè)置設(shè)有高效捕霧器，在靠近高效捕霧器的下部設(shè)有硫銨母液噴灑吸收段結(jié)構(gòu)，在與硫銨母液噴灑吸收段配合的脫硝塔位置設(shè)有硫銨母液進(jìn)液口，所述硫銨母液進(jìn)液口與外部的硫銨母液槽連接，經(jīng)過換熱后的煙氣從出氣端通過管道連接煙囪，所述煙氣再熱器通過余熱回收換熱器與焦化煙道氣連接，所述煙氣再熱器通過管道與管道混合反應(yīng)器連接，所述管道混合反應(yīng)器通過管道與臭氧發(fā)生器連接，管道混合反應(yīng)器通過管道與脫硝塔底部連接，所述脫硝塔上部的硫銨母液進(jìn)液口的下側(cè)設(shè)有吸收NOx的液體吸收劑，所述液體吸收劑與外部的管道連接，所述液體吸收劑與NOx反應(yīng)生成的硝酸鹽，硝酸鹽從脫硫脫硝塔釜溶液出口排出、經(jīng)過管道輸送到硝酸銨生產(chǎn)設(shè)備。2.如權(quán)利要求1所述的焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，其特征是，所述液體吸收劑為氨水，氨水進(jìn)液口與氨水管道連接，所述氨水采用焦化廠回收車間提供或外購的剩余氨水。3.如權(quán)利要求1所述的焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，其特征是，所述脫硝塔在硫銨母液進(jìn)液口下部與氨水進(jìn)液口上部之間設(shè)有液體催化劑進(jìn)液口，所述催化劑進(jìn)液口與液體催化劑供應(yīng)管道連接。4.如權(quán)利要求1所述的焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，其特征是，所述脫硝塔底部設(shè)有尾氣進(jìn)氣口，所述尾氣進(jìn)氣口與焦?fàn)t煤氣脫硫工段的含氨尾氣管道連接。5.如權(quán)利要求1所述的焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，其特征是，所述脫硝塔底部設(shè)有將臭氧導(dǎo)入脫硝塔底部的臭氧進(jìn)氣口，所述臭氧進(jìn)氣口通過臭氧管道與臭氧發(fā)生器連接。6.如權(quán)利要求1所述的焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，其特征是，所述脫硝塔底部通過管道與循環(huán)栗的循環(huán)液進(jìn)液口連接，所述循環(huán)栗的循環(huán)液出液口通過管道與循環(huán)冷卻器的進(jìn)液口連接，所述循環(huán)冷卻器的出液口通過管道與脫硫脫硝塔中部連通。7.如權(quán)利要求6所述的焦化煙氣脫硝及含氨尾氣凈化的系統(tǒng)，其特征是，所述循環(huán)液進(jìn)入脫硝塔的溫度為50-80°C。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK205598962SQ201620250277
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】溫燕明, 湯志剛, 姜愛國, 康春清, 陳善龍, 李桂花, 孫兆俊, 王斌, 張哲
【申請(qǐng)人】濟(jì)南冶金化工設(shè)備有限公司