一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬環(huán)境保護領域，涉及到焦爐煙氣中氣態(tài)污染物二氧化硫、氮氧化物的脫除以及焦爐煙氣熱量回收利用一體化的工藝方法及裝置。
【背景技術】
[0002]焦爐煙氣的主要氣態(tài)污染物為二氧化硫、氮氧化物。目前焦爐煙氣中氣態(tài)污染物治理的主要流程是:焦爐燃燒室出來的煙氣首先進入選擇性催化還原脫硝裝置脫除氮氧化物，從脫硝裝置出來的焦爐煙氣再進入濕式脫硫裝置脫除煙氣中的二氧化硫后進入煙囪排放。脫硝的最佳溫度在300-400°C之間，濕法脫硫的最佳反應溫度在100-150°C之間，而焦爐煙氣溫度普遍在160-210°C之間，不能滿足脫硫、脫硝的最佳溫度，導致脫硫、脫硝效率不尚O
[0003]因此，提供一種焦爐煙氣脫硫、脫硝、余熱回收一體化技術很有必要。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是，提供一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法及裝置，通過該方法及裝置采用氨脫除焦爐煙氣中的二氧化硫、氮氧化物。利用煙氣加熱和余熱回收裝置使脫硫、脫硝在最佳的反應溫度下進行，達到較高的污染物脫除效率，且可回收利用煙氣余熱，提高焦爐煙氣污染物治理裝置的技術經濟性及環(huán)保效果。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，步驟如下:焦爐來的煙氣首先進入加熱爐加熱升溫至300-40(TC，再進入脫硝裝置脫硝還原劑和脫硝催化劑脫除煙氣中的氮氧化物；脫硝還原劑為氨；
[0006]脫硝裝置出來的煙氣經余熱回收裝置回收熱量并降溫至100_150°C，再進入氨法脫硫裝置脫除煙氣中的二氧化硫。
[0007]焦爐煙氣S0x:100-3500mg/m3，NOx: 100-1500mg/m 3;煙氣凈化后脫硝效率彡 83%,脫硫效率98%，凈煙氣呢低于50mg/Nm 3、SO2低于35mg/Nm 3。
[0008]余熱回收裝置可以是余熱鍋爐，副產蒸汽和熱水。
[0009]供氨系統(tǒng)負責脫硝、脫硫反應劑的貯存、配置與供應。
[0010]氨法煙氣脫硫產出的硫酸銨溶液去硫酸銨后處理系統(tǒng)，制成硫酸銨產品。
[0011]加熱爐燃料可為焦爐煤氣、高爐煤氣、天然氣、煤、汽油、柴油等。
[0012]氨法煙氣脫硫的產品為硫酸銨。
[0013]供氨系統(tǒng)包括氨IC槽和氣氨發(fā)生器。氣氨發(fā)生器包括氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐、稀釋風機和氨-空氣混合器。氨經氨蒸發(fā)器蒸發(fā)后進入氨氣緩沖罐，與稀釋風機來的空氣在氨-空氣混合器中進行混合，稀釋后的氨氣經過噴氨混合系統(tǒng)進入煙氣系統(tǒng)進行脫硝；氨一部分送氨法脫硫系統(tǒng)作脫硫反應劑。
[0014]在上述方案中，重要的控制焦爐煙氣溫度范圍:
[0015]I)經加熱爐加熱后的焦爐煙氣溫度為300-400°C，加熱爐燃料可為:焦爐煤氣、高爐煤氣、天然氣、煤、汽油、柴油等燃料。
[0016]2)經余熱回收裝置回收熱量后的焦爐煙氣溫度為100_150°C，余熱回收裝置產品為蒸汽和熱水，也可單獨副產蒸汽或熱水。
[0017]3)脫硫吸收劑與脫硝還原劑均采用氨。
[0018]本發(fā)明具有如下有益效果:1)本發(fā)明工藝可使脫硫、脫硝在各自最佳的反應溫度下進行，有利于提高脫硫、脫硝效率。2)本發(fā)明回收利用焦爐煙氣中的熱量，副產有經濟價值的蒸汽、熱水，減少了脫硫、脫硝運行成本。3)本發(fā)明脫硫、脫硝采用氨為原料作為脫硫吸收劑、脫硝還原劑，兩者公用氨儲罐，簡化了工藝流程，減少了裝置的運行、維護工作。
[0019]本發(fā)明脫硫、脫硝皆以一套氨系統(tǒng)產生的氨為反應劑，減少了脫硫、脫硝的運行、維護工作。采用煙氣加熱和余熱回收裝置使焦爐煙氣脫硫和脫硝均在最佳的溫度下進行，有利于較高的脫硫、脫硝效率。通過對煙氣熱量回收利用，大幅減少焦爐煙氣污染物治理的成本，具有明顯的技術和應用優(yōu)勢?？傊?，本發(fā)明中脫硫吸收劑、脫硝還原劑均為氨，公用氨供應系統(tǒng)，減少了運行、維護工作。設置加熱爐加熱升溫、余熱回收裝置，使煙氣溫度分別達到最佳的脫硝、脫硫反應溫度，利于實現較高的脫硝、脫硫效率，且可回收利用煙氣余熱，大幅降低焦爐煙氣治理的運行成本。
【附圖說明】
[0020]圖1焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法工藝流程示意。
【具體實施方式】
[0021]1、從焦爐來的煙氣溫度約100-210°C，二氧化硫含量在100-3500mg/Nm3，氮氧化物含量在100-1500mg/Nm3。煙氣首先進入加熱爐加熱升溫至300-400°C，在此溫度下最有利于脫硝達到較高的脫硝效率。
[0022]2、從加熱爐出來的煙氣進入煙氣脫硝裝置，加熱爐出來的300-400°C煙氣進入脫硝裝置脫除氮氧化物，煙氣脫硝裝置采用氨作為還原劑脫除煙氣中的氮氧化物，脫硝效率可達83-90%。氨來自供氨系統(tǒng)。
[0023]3、從煙氣脫硝裝置出來的煙氣溫度仍在300-400°C，煙氣有較多的剩余熱量，進入余熱回收裝置(余熱鍋爐)回收其中的熱量，產品為蒸汽和熱水?？刂朴酂峄厥昭b置的吸熱，離開余熱回收單元的煙氣溫度約100-150°C。
[0024]4、從余熱回收裝置出來的100_150°C煙氣進入氨法煙氣脫硫裝置脫除二氧化硫，脫硫效率95-99 %。脫硫吸收劑來自于供氨系統(tǒng)。
[0025]5、氨法煙氣脫硫產出的硫酸銨溶液去硫酸銨后處理系統(tǒng)，制成硫酸銨產品。
[0026]6、脫硫吸收劑或脫硝還原劑原料氨儲存在公用氨罐內，再分別送往煙氣脫硝裝置、氨法煙氣脫硫裝置使用。脫除二氧化硫后的煙氣進入煙囪排放。
[0027]本發(fā)明的應用實例:100萬噸/年焦爐煙氣量:310000Nm3/h，煙氣溫度:210°C，SO2:700 ?1000mg/Nm 3，NOx:200 ?300mg/Nm3。
[0028]焦爐燃燒室來210°C煙氣首先進入加熱爐經加熱后溫度達到300°C;加熱后的煙氣通過煙道進入煙氣脫硝裝置，脫硝還原劑氨由氨供應系統(tǒng)送來，從脫硝反應器頂部噴入，反應器內裝有若干層催化劑，經過選擇性催化還原反應將煙氣中的氮氧化物還原成氮氣。脫硝后的煙氣溫度基本沒有變化，仍在300°C左右，氮氧化物濃度彡40mg/Nm3，脫硝效率達到84%。脫硝后煙氣進入余熱回收裝置回收熱量得到1.0MPa蒸汽約llt/h，150°C熱水40t/h，煙氣溫度降至130°C。從余熱回收裝置出來的煙氣進入氨法脫硫裝置，通過脫硫吸收劑氨脫除煙氣中二氧化硫，脫硫凈煙氣進入煙囪排放。凈煙氣中二氧化硫濃度< 20mg/Nm3，脫硫效率達到97.6%，煙氣溫度40-60°C。脫硫過程中產生的硫酸銨溶液送入硫酸銨后處理系統(tǒng)經蒸發(fā)結晶、固液分離、干燥后得到硫酸銨產品550kg/h，硫酸銨品質達到國標合格品以上要求，氮含量彡20.5%。
[0029]脫硫除塵系統(tǒng)是常規(guī)設備，包括脫硫除塵塔、循環(huán)泵(可與脫硫除塵塔一體化)、循環(huán)槽、氧化風機、沉降池、過濾機等設備。
[0030]脫硝催化劑的選取:1102為基材，以V 205為主要活性成份，以WO 3、MoO3為抗氧化、抗毒化輔助成份?；瘎┬褪娇煞譃槿N:板式、蜂窩式和波紋板式。
[0031]總之，后道氨法脫硫流程及裝置未涉及內容采用現有公開技術或申請人已獲授權氨法脫硫裝置系列專利。如 CN200510040801.1、CN03158258.3、CN201010275966.8、CN200510040800.7、CN03158257.5 等。
[0032]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，其特征在于包括如下步驟: 焦爐來的煙氣首先進入加熱爐加熱升溫至300-40(TC，再進入脫硝裝置脫硝還原劑和脫硝催化劑脫除煙氣中的氮氧化物；脫硝還原劑為氨； 脫硝裝置出來的煙氣經余熱回收裝置回收熱量并降溫至100-150°C，再進入氨法脫硫裝置脫除煙氣中的二氧化硫。2.根據權利要求1所述的一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，其特征在于:處理的焦爐煙氣S0x:100-3500mg/m3，N0X: 100-1500mg/m 3;煙氣凈化后脫硝效率^ 83%,脫硫效率98%，凈煙氣NOx低于50mg/Nm 3、302低于35mg/Nm 3。3.根據權利要求1所述的一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，其特征在于:余熱回收裝置可以是余熱鍋爐，副產蒸汽和熱水。4.根據權利要求1所述的一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，其特征在于:供氨系統(tǒng)負責脫硝、脫硫反應劑的貯存、配置與供應；供氨系統(tǒng)包括氨貯槽和氣氨發(fā)生器；氣氨發(fā)生器包括氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐、稀釋風機和氨-空氣混合器。氨經氨蒸發(fā)器蒸發(fā)后進入氨氣緩沖罐，與稀釋風機來的空氣在氨-空氣混合器中進行混合，稀釋后的氨氣經過噴氨混合系統(tǒng)進入煙氣系統(tǒng)進行脫硝；氨一部分送氨法脫硫系統(tǒng)作脫硫反應劑。5.根據權利要求1所述的一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，其特征在于:加熱爐燃料為焦爐煤氣、高爐煤氣、天然氣、煤、汽油、柴油。6.根據權利要求1所述的一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，其特征在于:氨法煙氣脫硫產出的硫酸銨溶液去硫酸銨后處理系統(tǒng)，制成硫酸銨產品。7.根據權利要求1所述的一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，其特征在于:氨法煙氣脫硫的產品為硫酸銨。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種焦爐煙氣脫硫、脫硝及余熱回收一體化方法，焦爐來的煙氣首先進入加熱爐加熱升溫至300-400℃，再進入脫硝裝置脫硝還原劑和脫硝催化劑脫除煙氣中的氮氧化物；脫硝還原劑為氨；脫硝裝置出來的煙氣經余熱回收裝置回收熱量并降溫至100-150℃，再進入氨法脫硫裝置脫除煙氣中的二氧化硫。本發(fā)明中脫硫吸收劑、脫硝還原劑均為氨，公用氨供應系統(tǒng)，減少了運行、維護工作。設置加熱爐加熱升溫、余熱回收裝置，使煙氣溫度分別達到最佳的脫硝、脫硫反應溫度，利于實現較高的脫硝、脫硫效率，且可回收利用煙氣余熱，大幅降低焦爐煙氣治理的運行成本。
【IPC分類】B01D53/75, C01C1/24, B01D53/73, B01D53/56, B01D53/50
【公開號】CN104923046
【申請?zhí)枴緾N201510261427
【發(fā)明人】羅靜, 陳海峰, 徐長香, 祁麗昉
【申請人】江蘇新世紀江南環(huán)保股份有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月20日