焦?fàn)t煙氣脫硝裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用檸檬酸作為催化劑的焦?fàn)t煙氣脫硝裝置及方法，裝置包括冷卻降溫裝置、脫硫裝置和脫硝裝置，使用該裝置對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法包括以下步驟：焦?fàn)t煙氣三次冷卻降溫；焦?fàn)t煙氣脫硫；焦?fàn)t煙氣一段脫硝；焦?fàn)t煙氣二段脫硝；凈化煙氣排放。本發(fā)明的方法安全可靠、脫硝效率高、吸收效率高、對(duì)煙囪吸力影響小、無(wú)廢液排放、能夠降低脫硫工段運(yùn)行成本、產(chǎn)品為無(wú)毒硫銨，排放煙氣中SO2、NO和NO2含量遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定煙氣排放的標(biāo)準(zhǔn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】焦?fàn)t煙氣脫硝裝置及方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種焦?fàn)t煙氣脫硝裝置及方法，具體涉及一種利用檸檬酸作為催化劑的焦?fàn)t煙氣脫硝裝置及方法，屬于焦?fàn)t煙氣脫硝領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0003]我國(guó)焦化企業(yè)自建國(guó)以來(lái)一直是以粗放型發(fā)展為主，即以擴(kuò)大規(guī)模的方式來(lái)增加經(jīng)濟(jì)效益，2012年10月I日之前，國(guó)家只對(duì)焦化企業(yè)煙氣排放中的硫含量做出了強(qiáng)制性規(guī)定，但對(duì)于氮氧化物的含量并沒(méi)有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，隨著近幾年環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們開(kāi)始重視環(huán)境問(wèn)題。2012年10月I實(shí)施的新的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)焦化煙囪排放的煙氣中的硫和氮的氧化物做出了強(qiáng)制性規(guī)定，對(duì)于熱回收焦?fàn)t，煙囪排放煙氣中SO2 ( 100mg/m3，NOx ( 200mg/m3，目前沒(méi)有經(jīng)過(guò)改造的焦化企業(yè)，煙囪排放煙氣SO2約500mg/m3 ,NOx約800-1500mg/m3，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。由于之前的國(guó)家政策，現(xiàn)有焦化企業(yè)在建設(shè)時(shí)沒(méi)有配備相關(guān)脫硝裝置；煙氣中的硫可以在脫硫工段通過(guò)一定的工藝措施進(jìn)行控制，但煙氣中氮氧化物只能在煙氣出了煙道以后進(jìn)煙?之前進(jìn)行脫除；部分焦化企業(yè)在焦?fàn)t煙氣脫硝方面面臨整改甚至關(guān)停的嚴(yán)峻形勢(shì)，因此焦?fàn)t煙氣脫硝改造工藝已成為大的趨勢(shì)。
[0004]火電廠作為主要的煙氣排放企業(yè)，國(guó)家對(duì)其排放的煙氣中的硫、氮的指標(biāo)一直控制的比較嚴(yán)格。針對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐特殊的結(jié)構(gòu)和煙氣特殊的性質(zhì)，國(guó)內(nèi)外有很多脫硫脫硝的工藝；傳統(tǒng)的脫硝工藝有氣相法(電子束法、脈沖電暈法、SCR、SNCR、熱碳還原法)、液相法、吸附法、液膜法、微生物法等，其中氣相法中的選擇性非催化還原法SNCR和選擇性催化還原法SCR應(yīng)用較廣泛；SNCR脫硝效率僅60-70%，已逐漸被淘汰；SCR由于其脫硝效率高、操作溫度相對(duì)較低，目前在火電廠的脫硝工藝中占有率較高。SCR是指在鍋爐省煤器后裝置SCR反應(yīng)器，在300-400°C的溫度下，噴射濃氨水與氮氧化物進(jìn)行選擇性催化反應(yīng)，將氧氧化物轉(zhuǎn)化成氮?dú)狻?br> [0005]焦?fàn)t煙氣氮氧化物超標(biāo)的原因是煤氣和過(guò)量空氣經(jīng)預(yù)熱以后進(jìn)入燃燒室進(jìn)行混合燃燒，通常燃燒室內(nèi)的溫度在1300-1500°C，而氮?dú)夂脱鯕庠?00°C以上即可發(fā)生氧化還原反應(yīng)。也就是說(shuō)，焦?fàn)t煙氣中氮氧化物的超標(biāo)主要原因是由于高溫導(dǎo)致的空氣中的氮和過(guò)量的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO導(dǎo)致的，煤氣中的氨和有機(jī)氮并不是導(dǎo)致煙氣氮超標(biāo)的主要因素。
[0006]焦?fàn)t的生產(chǎn)和火電廠蒸汽發(fā)電是兩個(gè)完全不同的領(lǐng)域，焦?fàn)t內(nèi)煙氣流動(dòng)的動(dòng)力是煙囪的吸力，煙氣進(jìn)入煙園，靠煙氣熱浮力和煙園高差將煙氣提升排入大氣。焦化煙氣自立火道出來(lái)經(jīng)蓄熱式回收熱量以后，進(jìn)入總煙道的溫度大約是260°C -270°C，有熱回收裝置的煙氣經(jīng)過(guò)熱回收后煙氣溫度降至160-170°C。SCR工藝的煙氣操作溫度在300-400°C，高于焦?fàn)t煙氣的260-270°C，所以SCR盡管脫硝效率高，但不能滿足其操作條件；即使有低溫滿足操作條件的SCR，由于SCR運(yùn)行成本較高，對(duì)于利潤(rùn)較低的焦化行業(yè)也是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種焦?fàn)t煙氣脫硝裝置及方法，該裝置及方法安全可靠、脫硝效率高、吸收效率高、對(duì)煙園吸力影響小、無(wú)廢液排放、能夠降低脫硫工段運(yùn)行成本、產(chǎn)品為無(wú)毒硫銨。
[0008]本發(fā)明提供一種焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，采用的技術(shù)方案是:
一種焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，所述裝置包括冷卻降溫裝置、脫硫裝置和脫硝裝置，所述冷卻降溫裝置包括引風(fēng)機(jī)、換熱器、余熱鍋爐、降溫增濕塔和增濕泵，所述脫硫裝置包括脫硫塔、脫硫泵、轉(zhuǎn)化槽、氨水槽、氨水泵、氧化槽和硫銨泵，所述脫硝裝置包括脫硝塔、一段脫硝泵、催化劑槽、催化劑泵、充氧槽、二段脫硝泵和噴射混合管；所述冷卻降溫裝置、脫硫裝置和脫硝裝置之間依次連接。
[0009]所述氨水槽、氨水泵、轉(zhuǎn)化槽和脫硫塔之間依次連接，所述氨水槽、氨水泵和轉(zhuǎn)化槽通過(guò)脫硫泵為脫硫塔提供脫硫液。
[0010]所述氧化槽作為脫硫塔排出部分脫硫富液的接收裝置，氧化槽通過(guò)脫硫泵與脫硫塔連接。
[0011]所述催化劑槽、催化劑泵、充氧槽和噴射混合管之間依次連接，催化劑槽、催化劑泵、充氧槽和噴射混合管通過(guò)二段脫硝泵為脫硝塔提供脫硝液。
[0012]所述脫硝塔中部設(shè)有斷塔盤(pán)。
[0013]本發(fā)明還提供一種對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法，所涉及的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理如下:
1、脫硫
(NH4)2SO3 +SO2 == 2NH4HS03
(NH4)2SO4 + SO2 == NH4HSO4 +NH4HSO3
亞硫酸銨或亞硫酸氫銨具有氧化性，作為氧化劑能將一氧化氮氧化成二氧化氮。由于煙氣中的SO2較少，脫硫塔采用加大噴淋量和加大吸收面積的方式將煙氣中的SO2吸收變成HSO3-和S032_的銨鹽，脫硫段溶液部分加入脫硝吸收液作為脫硝塔內(nèi)一段脫硝的吸收液。
[0014]2、亞硫酸銨或亞硫酸氫銨的氧化 NH4HSO3 +0.502 ==NH4HS04
(NH4) 2S03 + 0.502 == (NH4) 2S04
將脫硫塔脫硫富液部分送入氧化槽，使其中的亞硫酸銨或亞硫酸氫銨氧化成硫酸銨或硫酸氫銨。
[0015]3、硫酸銨或亞硫酸銨生成 NH4HSO4 + NH3 =(NH4)2SO4 NH4HSO3 + NH3 =(NH4)2SO3
硫酸銨和亞硫酸銨是吸收二氧化硫的主要物質(zhì)，因?yàn)闊煔庵械腟O2含量較少，同時(shí)為了保證一段脫硝中能盡可能多的產(chǎn)生亞硫酸鹽以及硫銨產(chǎn)品，所以采用脫硫塔塔體的直徑、填料的高度及層數(shù)、噴淋量都要相對(duì)于傳統(tǒng)脫硫塔大一些。
[0016]4、脫硝 NO的氧化:
NO + 0.5 O2 == NO2
NO2溶于水生成硝酸:
3N02 + H2O ==2HN03 + NO
在含氧充分的情況下NO2溶于水生成硝酸:
4N02 + O2 + 2H20 == 4HN03
在NO2充足的情況下與NO —起溶解于水生成亞硝酸:
NO+ NO2 + H2O == 2HN02
在還原劑存在下，氮氧化物被還原為氮?dú)?
亞硫酸鹽作為還原劑:
4 (NH4)2SO3+ 2N02 == 4 (NH4)2SO4 +N2
4NH4HS03+2N02 ==4NH4HS04 +N2
2(NH4) S03+2N0== 2 (NH4)2SO4 + N2
2NH4HS03 + 2N0 == 2NH4HS04 +N2
尿素作為還原劑:
(NH2) 2C0+N0+N02 == 2N2 + CO + 2H20
一段脫硝采用還原吸收法脫硝，還原劑采用來(lái)自脫硫段的亞硫酸銨或亞硫酸氫銨；在煙氣含氧充分和氧化催化劑存在情況下煙氣中的一氧化氮可以被氧化成為二氧化氮，二氧化氮在水溶液中形成硝酸，而存在硝酸的水溶液更有利二氧化氮的溶解；若煙氣中二氧化硫含量充足并生成足夠多的亞硫酸銨鹽満足一氧化氮的氧化時(shí)，脫硝塔內(nèi)不加入其他脫硝添加劑，但由于焦化煙氣的特殊性，亞硫酸銨鹽的量是不夠的，因此脫硝塔內(nèi)在二段脫硝加入尿素作為脫硝還原劑。
[0017]對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法包括以下步驟:
A、焦?fàn)t煙氣三次冷卻降溫:
焦?fàn)t煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入換熱器后，與從脫硝塔出來(lái)的凈化煙氣在換熱器中進(jìn)行換熱，凈化煙氣被加熱溫度升高，焦?fàn)t煙氣被一次冷卻后溫度下降，然后凈化煙氣進(jìn)入煙囪排出，冷卻后焦?fàn)t煙氣進(jìn)入余熱鍋爐中與軟水進(jìn)行換熱冷卻，二次冷卻后焦?fàn)t煙氣溫度下降，從余熱鍋爐中出來(lái)的焦?fàn)t煙氣再進(jìn)入降溫增濕塔中，通過(guò)增濕泵對(duì)焦?fàn)t煙氣循環(huán)噴灑工業(yè)水三次冷卻，同時(shí)連續(xù)向降溫增濕塔補(bǔ)入工業(yè)水，水噴灑后焦?fàn)t煙氣溫度下降同時(shí)變成水飽和煙氣；
B、焦?fàn)t煙氣脫硫:
經(jīng)過(guò)三次冷卻降溫的焦?fàn)t煙氣進(jìn)入脫硫塔中，通過(guò)脫硫泵循環(huán)噴灑脫硫液來(lái)吸收焦?fàn)t煙氣中的二氧化硫，吸收二氧化硫后的脫硫富液由脫硫泵外排，一部分進(jìn)入氧化槽內(nèi)，另一部分進(jìn)入脫硝塔下部，氧化槽中的脫硫富液被氧化后通過(guò)加入氨水調(diào)整后，由硫銨泵送到硫銨工段飽和器內(nèi)進(jìn)行硫銨深加工；
C、焦?fàn)t煙氣一段脫硝:
煙氣脫硫后進(jìn)入脫硝塔下部，通過(guò)一段脫硝泵循環(huán)噴灑由脫硫泵送來(lái)的脫硫富液進(jìn)行一段脫硝，一段脫硝過(guò)程中煙氣中的部分氮氧化物被脫硫富液還原成氮?dú)?，?jīng)過(guò)一段脫硝后煙氣經(jīng)過(guò)斷塔盤(pán)上升進(jìn)入二段脫硝區(qū)，一段脫硝的廢液返回轉(zhuǎn)化槽(5)與脫硫液混合以后，用于脫硫噴灑；
D、焦?fàn)t煙氣二段脫硝:
在催化劑槽內(nèi)加入脫硝劑和催化劑，攪拌后通過(guò)催化劑泵壓入噴射混合管內(nèi)，噴射過(guò)程同時(shí)將空氣吸入系統(tǒng)內(nèi)，在噴射混合管內(nèi)空氣和催化劑泵壓入的液體湍流混合，溶液變成富氧的脫硝液，脫硝液通過(guò)二段脫硝泵送入脫硝塔上部二段脫硝區(qū)進(jìn)行二段脫硝，空氣和脫硝液中的氧氣將煙氣中的NO部分氧化成NO2，脫硝劑利用催化劑作為載體將氮氧化物還原成氮?dú)?，完成脫硝過(guò)程；
E、凈化煙氣排放:
脫硝后的凈化煙氣進(jìn)入換熱器內(nèi)與未凈化焦?fàn)t煙氣進(jìn)行換熱，升溫后進(jìn)入煙?排放。
[0018]所述步驟A中焦?fàn)t煙氣冷卻降溫前溫度為250-280°C，一次冷卻降溫后溫度為180-190°C，二次冷卻降溫后溫度為80-90°C，三次冷卻降溫后溫度為70_80°C。
[0019]所述步驟B中的脫硫液的制備方法:在氨水槽加入氨水，氨水通過(guò)氨水泵送入轉(zhuǎn)化槽中，與一段脫硝泵側(cè)線送出的脫硝富液在轉(zhuǎn)化槽內(nèi)混合攪拌，氨和脫硝富液中的硫酸氫銨和亞硫酸氫銨反應(yīng)生成硫酸銨和亞硫酸銨，所得溶液作為脫硫液。
[0020]所述催化劑槽內(nèi)加入的脫硝劑為尿素，催化劑為檸檬酸。
[0021 ] 所述脫硫液中硫酸銨濃度為45-75%，亞硫酸銨濃度為3-8%。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明的裝置及方法安全可靠、脫硝效率高、吸收效率高、對(duì)煙囪吸力影響小、無(wú)廢液排放、能夠降低脫硫工段運(yùn)行成本、產(chǎn)品為無(wú)毒硫銨。
[0023](2)本發(fā)明將焦?fàn)t煙氣與凈化后的煙氣作為一次換熱，氣體和氣體之間的熱梯度大，凈化后的煙氣溫度能迅速升高至170-180°C，不影響煙囪吸力，也不影響焦?fàn)t正常生產(chǎn)。
[0024](3)本發(fā)明在脫硝的同時(shí)也能夠脫除煙氣中部分SO2,即控制了硫氧化物又控制了氮氧化物，具有脫硫脫硝一體的特性；根據(jù)煙氣中的氮氧化物的含量，適當(dāng)提高煙氣中的SO2含量可以為一段脫硝提供更多的亞硫酸根和亞硫酸氫根還原劑，既降低了焦化企業(yè)脫硫工段的壓力，又降低了煙氣脫硝的成本。
[0025](4)本發(fā)明在脫硝過(guò)程主要利用尿素再加上脫硫過(guò)程產(chǎn)生的HS03_和S032_作為脫硝劑，這樣充分利用脫硝劑進(jìn)行脫硝再結(jié)合獨(dú)特的塔體結(jié)構(gòu)，能大大降低運(yùn)行成本。
[0026](5)本發(fā)明將氨水和硫酸氫銨和亞硫酸氫銨預(yù)混合，將氨轉(zhuǎn)化成硫酸銨和亞硫酸銨的方式再進(jìn)入脫硫塔的方式，解決了氨的逃逸問(wèn)題。
[0027](6)本發(fā)明用檸檬酸作為催化劑，利用檸檬酸特殊的分子基團(tuán)結(jié)構(gòu)傳遞電子，實(shí)現(xiàn)脫硝的氧化還原過(guò)程；同時(shí)利用噴射攪拌方式將空氣吸入脫硝系統(tǒng)中，增加了脫硝液中溶解氧的量，從而更有利于氧化NO。
[0028](7)本發(fā)明的脫硫廢液用于一段脫硝，形成的一段脫硝廢液用于脫硫，除外排部分脫硫廢液去生產(chǎn)硫銨外，液體閉路循環(huán)，無(wú)需處理的廢液排放。
[0029](8)利用本發(fā)明的方法對(duì)焦?fàn)t煙氣脫硫脫銷(xiāo)后，排放煙氣中SO2含量降低至小于50mg/m3、NOx含量降低至小于50mg/m3,遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的排放煙氣中SO2 ( 100mg/m3、NOx < 200mg/m3 的標(biāo)準(zhǔn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。
[0031]圖中:1 一降溫增濕塔，2 —增濕泵，3 —脫硫塔，4 一脫硫泵，5 —轉(zhuǎn)化槽，6 —氨水槽，7 —氨水泵，8 —余熱鍋爐，9 一脫硝塔，10 —一段脫硝泵，11-催化劑槽，12-催化劑泵，13-充氧槽，14-二段脫硝泵，15-噴射混合管，16-引風(fēng)機(jī)，17-換熱器，18-氧化槽，19-硫銨栗。

【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明提供一種焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，采用的技術(shù)方案是:
一種焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，所述裝置包括冷卻降溫裝置、脫硫裝置和脫硝裝置，所述冷卻降溫裝置包括引風(fēng)機(jī)16、換熱器17、余熱鍋爐8、降溫增濕塔I和增濕泵2，所述脫硫裝置包括脫硫塔3、脫硫泵4、轉(zhuǎn)化槽5、氨水槽6、氨水泵7、氧化槽18和硫銨泵19，所述脫硝裝置包括脫硝塔9、一段脫硝泵10、催化劑槽11、催化劑泵12、充氧槽13、二段脫硝泵14和噴射混合管15 ;所述冷卻降溫裝置、脫硫裝置和脫硝裝置之間依次連接。
[0033]所述氨水槽6、氨水泵7、轉(zhuǎn)化槽5和脫硫塔3之間依次連接，所述氨水槽6、氨水泵7和轉(zhuǎn)化槽5通過(guò)脫硫泵4為脫硫塔3提供脫硫液。所述氧化槽18作為脫硫塔3排出部分脫硫富液的接收裝置，氧化槽18通過(guò)脫硫泵4與脫硫塔3連接。所述催化劑槽11、催化劑泵12、充氧槽13和噴射混合管15之間依次連接，催化劑槽11、催化劑泵12、充氧槽13和噴射混合管15通過(guò)二段脫硝泵14為脫硝塔9提供脫硝液。所述脫硝塔9中部設(shè)有斷塔盤(pán)。
[0034]本發(fā)明還提供一種對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法，包括以下步驟:
實(shí)施例1
A、焦?fàn)t煙氣三次冷卻降溫:
溫度258°C焦?fàn)t煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)16進(jìn)入換熱器17后，與從脫硝塔9出來(lái)的凈化煙氣在換熱器17中進(jìn)行換熱，凈化煙氣被加熱溫度升高，焦?fàn)t煙氣被一次冷卻后溫度下降至18rC，然后凈化煙氣進(jìn)入煙?排出，冷卻后焦?fàn)t煙氣進(jìn)入余熱鍋爐8中與軟水進(jìn)行換熱冷卻，二次冷卻后焦?fàn)t煙氣溫度下降至82°C，從余熱鍋爐8中出來(lái)的焦?fàn)t煙氣再進(jìn)入降溫增濕塔I中，通過(guò)增濕泵2對(duì)焦?fàn)t煙氣循環(huán)噴灑工業(yè)水三次冷卻，焦?fàn)t煙氣溫度下降至71°C，同時(shí)連續(xù)向降溫增濕塔I補(bǔ)入工業(yè)水，水噴灑后焦?fàn)t煙氣溫度下降同時(shí)變成水飽和煙氣；
B、焦?fàn)t煙氣脫硫:
經(jīng)過(guò)三次冷卻降溫的焦?fàn)t煙氣進(jìn)入脫硫塔3中，在氨水槽6加入氨水，氨水通過(guò)氨水泵7送入轉(zhuǎn)化槽5中，與一段脫硝泵10側(cè)線送出的脫硝富液在轉(zhuǎn)化槽5內(nèi)混合攪拌，氨和脫硝富液中的硫酸氫銨和亞硫酸氫銨反應(yīng)生成硫酸銨和亞硫酸銨，所得溶液作為脫硫液，脫硫液中硫酸銨濃度為48%，亞硫酸銨濃度為3.6% ;通過(guò)脫硫泵4循環(huán)噴灑脫硫液來(lái)吸收焦?fàn)t煙氣中的二氧化硫，吸收二氧化硫后的脫硫富液由脫硫泵4外排，一部分進(jìn)入氧化槽18內(nèi)，另一部分進(jìn)入脫硝塔9下部，氧化槽18中的脫硫富液被氧化后通過(guò)加入氨水調(diào)整后，由硫銨泵19送到硫銨工段飽和器內(nèi)進(jìn)行硫銨深加工；
C、焦?fàn)t煙氣一段脫硝:
煙氣脫硫后進(jìn)入脫硝塔9下部，通過(guò)一段脫硝泵10循環(huán)噴灑由脫硫泵4送來(lái)的脫硫富液進(jìn)行一段脫硝，一段脫硝過(guò)程中煙氣中的部分氮氧化物被脫硫富液還原成氮?dú)?，?jīng)過(guò)一段脫硝后煙氣經(jīng)過(guò)斷塔盤(pán)上升進(jìn)入二段脫硝區(qū)，一段脫硝的廢液返回轉(zhuǎn)化槽(5)與脫硫液混合以后，用于脫硫噴灑；
D、焦?fàn)t煙氣二段脫硝:
在催化劑槽11內(nèi)加入尿素和檸檬酸，攪拌后通過(guò)催化劑泵12壓入噴射混合管15內(nèi)，噴射過(guò)程同時(shí)將空氣吸入系統(tǒng)內(nèi)，在噴射混合管15內(nèi)空氣和催化劑泵12壓入的液體湍流混合，溶液變成富氧的脫硝液，脫硝液通過(guò)二段脫硝泵14送入脫硝塔9上部二段脫硝區(qū)進(jìn)行二段脫硝，空氣和脫硝液中的氧氣將煙氣中的NO部分氧化成NO2,脫硝劑利用催化劑作為載體將氮氧化物還原成氮?dú)?，完成脫硝過(guò)程；
E、凈化煙氣排放:
脫硝后的凈化煙氣進(jìn)入換熱器17內(nèi)與未凈化焦?fàn)t煙氣進(jìn)行換熱，升溫后進(jìn)入煙囪排放。
[0035] 實(shí)施例2
A、焦?fàn)t煙氣三次冷卻降溫:
溫度264°C焦?fàn)t煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)16進(jìn)入換熱器17后，與從脫硝塔9出來(lái)的凈化煙氣在換熱器17中進(jìn)行換熱，凈化煙氣被加熱溫度升高，焦?fàn)t煙氣被一次冷卻后溫度下降至186°C，然后凈化煙氣進(jìn)入煙?排出，冷卻后焦?fàn)t煙氣進(jìn)入余熱鍋爐8中與軟水進(jìn)行換熱冷卻，二次冷卻后焦?fàn)t煙氣溫度下降至85°C，從余熱鍋爐8中出來(lái)的焦?fàn)t煙氣再進(jìn)入降溫增濕塔I中，通過(guò)增濕泵2對(duì)焦?fàn)t煙氣循環(huán)噴灑工業(yè)水三次冷卻，焦?fàn)t煙氣溫度下降至74°C，同時(shí)連續(xù)向降溫增濕塔I補(bǔ)入工業(yè)水，水噴灑后焦?fàn)t煙氣溫度下降同時(shí)變成水飽和煙氣；
B、焦?fàn)t煙氣脫硫:
經(jīng)過(guò)三次冷卻降溫的焦?fàn)t煙氣進(jìn)入脫硫塔3中，在氨水槽6加入氨水，氨水通過(guò)氨水泵7送入轉(zhuǎn)化槽5中，與一段脫硝泵10側(cè)線送出的脫硝富液在轉(zhuǎn)化槽5內(nèi)混合攪拌，氨和脫硝富液中的硫酸氫銨和亞硫酸氫銨反應(yīng)生成硫酸銨和亞硫酸銨，所得溶液作為脫硫液，脫硫液中硫酸銨濃度為61%，亞硫酸銨濃度為5.7% ;通過(guò)脫硫泵4循環(huán)噴灑脫硫液來(lái)吸收焦?fàn)t煙氣中的二氧化硫，吸收二氧化硫后的脫硫富液由脫硫泵4外排，一部分進(jìn)入氧化槽18內(nèi)，另一部分進(jìn)入脫硝塔9下部，氧化槽18中的脫硫富液被氧化后通過(guò)加入氨水調(diào)整后，由硫銨泵19送到硫銨工段飽和器內(nèi)進(jìn)行硫銨深加工；
C、焦?fàn)t煙氣一段脫硝:
煙氣脫硫后進(jìn)入脫硝塔9下部，通過(guò)一段脫硝泵10循環(huán)噴灑由脫硫泵4送來(lái)的脫硫富液進(jìn)行一段脫硝，一段脫硝過(guò)程中煙氣中的部分氮氧化物被脫硫富液還原成氮?dú)?，?jīng)過(guò)一段脫硝后煙氣經(jīng)過(guò)斷塔盤(pán)上升進(jìn)入二段脫硝區(qū)，一段脫硝的廢液返回轉(zhuǎn)化槽(5)與脫硫液混合以后，用于脫硫噴灑；
D、焦?fàn)t煙氣二段脫硝:
在催化劑槽11內(nèi)加入尿素和檸檬酸，攪拌后通過(guò)催化劑泵12壓入噴射混合管15內(nèi)，噴射過(guò)程同時(shí)將空氣吸入系統(tǒng)內(nèi)，在噴射混合管15內(nèi)空氣和催化劑泵12壓入的液體湍流混合，溶液變成富氧的脫硝液，脫硝液通過(guò)二段脫硝泵14送入脫硝塔9上部二段脫硝區(qū)進(jìn)行二段脫硝，空氣和脫硝液中的氧氣將煙氣中的NO部分氧化成NO2,脫硝劑利用催化劑作為載體將氮氧化物還原成氮?dú)?，完成脫硝過(guò)程；
E、凈化煙氣排放:脫硝后的凈化煙氣進(jìn)入換熱器17內(nèi)與未凈化焦?fàn)t煙氣進(jìn)行換熱，升溫后進(jìn)入煙囪排放。
[0036]實(shí)施例3
A、焦?fàn)t煙氣三次冷卻降溫:
溫度271°C焦?fàn)t煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)16進(jìn)入換熱器17后，與從脫硝塔9出來(lái)的凈化煙氣在換熱器17中進(jìn)行換熱，凈化煙氣被加熱溫度升高，焦?fàn)t煙氣被一次冷卻后溫度下降至189°C，然后凈化煙氣進(jìn)入煙?排出，冷卻后焦?fàn)t煙氣進(jìn)入余熱鍋爐8中與軟水進(jìn)行換熱冷卻，二次冷卻后焦?fàn)t煙氣溫度下降至89°C，從余熱鍋爐8中出來(lái)的焦?fàn)t煙氣再進(jìn)入降溫增濕塔I中，通過(guò)增濕泵2對(duì)焦?fàn)t煙氣循環(huán)噴灑工業(yè)水三次冷卻，焦?fàn)t煙氣溫度下降至77°C，同時(shí)連續(xù)向降溫增濕塔I補(bǔ)入工業(yè)水，水噴灑后焦?fàn)t煙氣溫度下降同時(shí)變成水飽和煙氣；
B、焦?fàn)t煙氣脫硫:
經(jīng)過(guò)三次冷卻降溫的焦?fàn)t煙氣進(jìn)入脫硫塔3中，在氨水槽6加入氨水，氨水通過(guò)氨水泵7送入轉(zhuǎn)化槽5中，與一段脫硝泵10側(cè)線送出的脫硝富液在轉(zhuǎn)化槽5內(nèi)混合攪拌，氨和脫硝富液中的硫酸氫銨和亞硫酸氫銨反應(yīng)生成硫酸銨和亞硫酸銨，所得溶液作為脫硫液，脫硫液中硫酸銨濃度為74%，亞硫酸銨濃度為7.8% ;通過(guò)脫硫泵4循環(huán)噴灑脫硫液來(lái)吸收焦?fàn)t煙氣中的二氧化硫，吸收二氧化硫后的脫硫富液由脫硫泵4外排，一部分進(jìn)入氧化槽18內(nèi)，另一部分進(jìn)入脫硝塔9下部，氧化槽18中的脫硫富液被氧化后通過(guò)加入氨水調(diào)整后，由硫銨泵19送到硫銨工段飽和器內(nèi)進(jìn)行硫銨深加工；
C、焦?fàn)t煙氣一段脫硝:
煙氣脫硫后進(jìn)入脫硝塔9下部，通過(guò)一段脫硝泵10循環(huán)噴灑由脫硫泵4送來(lái)的脫硫富液進(jìn)行一段脫硝，一段脫硝過(guò)程中煙氣中的部分氮氧化物被脫硫富液還原成氮?dú)?，?jīng)過(guò)一段脫硝后煙氣經(jīng)過(guò)斷塔盤(pán)上升進(jìn)入二段脫硝區(qū)，一段脫硝的廢液返回轉(zhuǎn)化槽(5)與脫硫液混合以后，用于脫硫噴灑；
D、焦?fàn)t煙氣二段脫硝:
在催化劑槽11內(nèi)加入尿素和檸檬酸，攪拌后通過(guò)催化劑泵12壓入噴射混合管15內(nèi)，噴射過(guò)程同時(shí)將空氣吸入系統(tǒng)內(nèi)，在噴射混合管15內(nèi)空氣和催化劑泵12壓入的液體湍流混合，溶液變成富氧的脫硝液，脫硝液通過(guò)二段脫硝泵14送入脫硝塔9上部二段脫硝區(qū)進(jìn)行二段脫硝，空氣和脫硝液中的氧氣將煙氣中的NO部分氧化成NO2，脫硝劑利用催化劑作為載體將氮氧化物還原成氮?dú)猓瓿擅撓踹^(guò)程；
E、凈化煙氣排放:
脫硝后的凈化煙氣進(jìn)入換熱器17內(nèi)與未凈化焦?fàn)t煙氣進(jìn)行換熱，升溫后進(jìn)入煙囪排放。
[0037]本發(fā)明焦?fàn)t煙氣中的SO2含量越高，脫硫富液越有利于一段脫硝，硫銨產(chǎn)品產(chǎn)量越高；根據(jù)脫硝需要，適當(dāng)減少焦化廠脫硫工段的脫硫劑和催化劑的用量，再適當(dāng)提高焦?fàn)t煙氣中的SO2含量，可降低煤氣脫硫成本，還可降低脫硝成本，同時(shí)得到更多的硫銨產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，其特征是，所述裝置包括冷卻降溫裝置、脫硫裝置和脫硝裝置，所述冷卻降溫裝置包括引風(fēng)機(jī)(16)、換熱器(17)、余熱鍋爐(8)、降溫增濕塔(I)和增濕泵(2)，所述脫硫裝置包括脫硫塔(3)、脫硫泵(4)、轉(zhuǎn)化槽(5)、氨水槽(6)、氨水泵(7)、氧化槽(18)和硫銨泵(19)，所述脫硝裝置包括脫硝塔(9)、一段脫硝泵(10)、催化劑槽(11)、催化劑泵(12)、充氧槽(13)、二段脫硝泵(14)和噴射混合管(15);所述冷卻降溫裝置、脫硫裝置和脫硝裝置之間依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，其特征是，所述氨水槽(6)、氨水泵(7)、轉(zhuǎn)化槽(5)和脫硫塔(3)之間依次連接，所述氨水槽(6)、氨水泵(7)和轉(zhuǎn)化槽(5)通過(guò)脫硫泵(4 )為脫硫塔(3 )提供脫硫液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，其特征是，所述氧化槽(18)作為脫硫塔(3)排出部分脫硫富液的接收裝置，氧化槽(18)通過(guò)脫硫泵(4)與脫硫塔(3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，其特征是，所述催化劑槽(11)、催化劑泵(12)、充氧槽(13)和噴射混合管(15 )之間依次連接，催化劑槽(11)、催化劑泵(12)、充氧槽(13)和噴射混合管(15)通過(guò)二段脫硝泵(14)為脫硝塔(9)提供脫硝液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煙氣脫硝裝置，其特征是，所述脫硝塔(9)中部設(shè)有斷塔盤(pán)。
6.一種使用權(quán)利要求1所述裝置對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法，其特征是，包括以下步驟: A、焦?fàn)t煙氣三次冷卻降溫: 焦?fàn)t煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)(16)進(jìn)入換熱器(17)后，與從脫硝塔(9)出來(lái)的凈化煙氣在換熱器(17)中進(jìn)行換熱，凈化煙氣被加熱溫度升高，焦?fàn)t煙氣被一次冷卻后溫度下降，然后凈化煙氣進(jìn)入煙?排出，冷卻后焦?fàn)t煙氣進(jìn)入余熱鍋爐(8)中與軟水進(jìn)行換熱冷卻，二次冷卻后焦?fàn)t煙氣溫度下降，從余熱鍋爐(8)中出來(lái)的焦?fàn)t煙氣再進(jìn)入降溫增濕塔(I)中，通過(guò)增濕泵(2)對(duì)焦?fàn)t煙氣循環(huán)噴灑工業(yè)水三次冷卻，同時(shí)連續(xù)向降溫增濕塔(I)補(bǔ)入工業(yè)水，水噴灑后焦?fàn)t煙氣溫度下降同時(shí)變成水飽和煙氣； B、焦?fàn)t煙氣脫硫: 經(jīng)過(guò)三次冷卻降溫的焦?fàn)t煙氣進(jìn)入脫硫塔(3)中，通過(guò)脫硫泵(4)循環(huán)噴灑脫硫液來(lái)吸收焦?fàn)t煙氣中的二氧化硫，吸收二氧化硫后的脫硫富液由脫硫泵(4)外排，一部分進(jìn)入氧化槽(18)內(nèi)，另一部分進(jìn)入脫硝塔(9)下部，氧化槽(18)中的脫硫富液被氧化后通過(guò)加入氨水調(diào)整后，由硫銨泵(19)送到硫銨工段飽和器內(nèi)進(jìn)行硫銨深加工； C、焦?fàn)t煙氣一段脫硝: 煙氣脫硫后進(jìn)入脫硝塔(9)下部，通過(guò)一段脫硝泵(10)循環(huán)噴灑由脫硫泵(4)送來(lái)的脫硫富液進(jìn)行一段脫硝，一段脫硝過(guò)程中煙氣中的部分氮氧化物被脫硫富液還原成氮?dú)猓?jīng)過(guò)一段脫硝后煙氣經(jīng)過(guò)段塔盤(pán)上升進(jìn)入二段脫硝區(qū)，一段脫硝的廢液返回轉(zhuǎn)化槽(5)與脫硫液混合以后，用于脫硫噴灑； D、焦?fàn)t煙氣二段脫硝: 在催化劑槽(11)內(nèi)加入脫硝劑和催化劑，攪拌后通過(guò)催化劑泵(12)壓入噴射混合管(15)內(nèi)，噴射過(guò)程同時(shí)將空氣吸入系統(tǒng)內(nèi)，在噴射混合管(15)內(nèi)空氣和催化劑泵(12)壓入的液體湍流混合，溶液變成富氧的脫硝液，脫硝液通過(guò)二段脫硝泵(14)送入脫硝塔(9)上部二段脫硝區(qū)進(jìn)行二段脫硝，空氣和脫硝液中的氧氣將煙氣中的NO部分氧化成NO2,脫硝劑利用催化劑作為載體將氮氧化物還原成氮?dú)?，完成脫硝過(guò)程； E、凈化煙氣排放: 脫硝后的凈化煙氣進(jìn)入換熱器(17)內(nèi)與未凈化焦?fàn)t煙氣進(jìn)行換熱，升溫后進(jìn)入煙囪排放。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法，其特征是，所述步驟A中焦?fàn)t煙氣冷卻降溫前溫度為250-280°C，一次冷卻降溫后溫度為180-190°C，二次冷卻降溫后溫度為80-90°C，三次冷卻降溫后溫度為70-80°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法，其特征是，所述步驟B中的脫硫液的制備方法:在氨水槽(6)加入氨水，氨水通過(guò)氨水泵(7)送入轉(zhuǎn)化槽(5)中，與一段脫硝泵(10)側(cè)線送出的脫硝富液在轉(zhuǎn)化槽(5)內(nèi)混合攪拌，氨和脫硝富液中的硫酸氫銨和亞硫酸氫銨反應(yīng)生成硫酸銨和亞硫酸銨，所得溶液作為脫硫液。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法，其特征是，所述催化劑槽(11)內(nèi)加入的脫硝劑為尿素，催化劑為檸檬酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行脫硝的方法，其特征是，所述脫硫液中硫酸銨濃度為45-75%，亞硫酸銨濃度為3-8%。
【文檔編號(hào)】B01D53/60GK104190220SQ201410425169
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】袁磊, 張超群, 王為為, 黃大中 申請(qǐng)人:袁磊, 王為為