CN101451711A - 处理含氨废气的焚烧工艺及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种处理含氨废气的焚烧工艺及其系统。该工艺将含氨废气分为两路同时进入一个焚烧炉的两个燃烧室；在一燃烧室内含氨废气进行氨的高温分解和氧化反应；在二燃烧室内含氨废气中的氨气与来自一燃烧室反应所得产物中的NO、NO2发生氧化还原反应。该系统包括焚烧炉，其具有两个相互导通的燃烧室；焚烧炉的一燃烧室和二燃烧室分别与含氨废气供应系统连接，焚烧炉还分别与燃料气供应系统和助燃风供应系统连接，焚烧炉的二燃烧室与反应产物后处理系统连接。本发明能够有效减少燃料气的耗量和NOX的生产量，满足了环保和节能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氨废气的处理技术，具体涉及一种处理含氨废气的焚烧工艺及其系统。
背景技术
目前对含氨废气的焚烧处理，一般采用一段式燃烧工艺，即含氨废气全部通过燃烧器的烧嘴进入炉膛内燃烧，燃烧后产生大量的NOX，其排放速率大，排放浓度高；往往需要在后序增设脱硝装置才能达到相关环保标准的排放要求。发明名称为“气体燃烧处理方法和用于该方法的设备”(申请号为02132364.X)公开了一种含氨气体和含硫化氢气体燃烧处理的气体燃烧处理方法，该方法在第一燃烧处理步骤中要求1～20％的所述含氨废气和5～20％所述含硫化氢被导入，在第二燃烧处理步骤中要求80～95％的所述含硫化氢与空气一同导入并燃烧，此方法对整个来源气的组分要求比较严格，即要求含有氨气，同时又要求含硫化氢气，且对组分的体积比有要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够减少燃料气耗量和NOX生产量，提高氨气分解率，满足环保要求的处理含氨废气的焚烧工艺及其系统。
本发明所述的处理含氨废气的焚烧工艺，其将含氨废气分为两路同时进入一个焚烧炉的两个燃烧室；在一燃烧室内，在有氧气存在的条件下，含氨废气进行氨的高温分解和氧化反应；一燃烧室内反应温度为1250～1400℃，反应所得产物进入二燃烧室；在二燃烧室内，在有氧气存在的条件下，含氨废气中的氨气与来自一燃烧室反应所得产物中的NO、NO2发生氧化还原反应；二燃烧室内反应温度在900～1100℃，二燃烧室排放出的反应产物为无污染的N2和H2O。
如上所述的一种处理含氨废气的焚烧工艺，其进入一燃烧室的含氨废气的体积百分比为40％～70％，进入二燃烧室的含氨废气体积百分比为30％～60％。
如上所述的一种处理含氨废气的焚烧工艺，其所述的从二燃烧室排放出的反应产物，通过废热锅炉将反应产物中的热量回收副产蒸汽后，反应产物再直接通过烟囱排入大气。
本发明所述的处理含氨废气的焚烧系统，其包括焚烧炉，其具有两个相互导通的燃烧室；焚烧炉的一燃烧室和二燃烧室分别与含氨废气供应系统连接，焚烧炉还分别与燃料气供应系统和助燃风供应系统连接，焚烧炉的二燃烧室与反应产物后处理系统连接。
如上所述的处理含氨废气的焚烧系统，其所述的含氨废气供应系统包括含氨废气供应管路、废气缓冲罐、废气增压风机；含氨废气供应管路与废气缓冲罐的入口相连，废气缓冲罐的出口与废气增压风机的入口相连，废气增压风机的出口通过管路分别与焚烧炉的两个燃烧室相连。
如上所述的处理含氨废气的焚烧系统，其所述的燃料气供应系统包括燃料气供应管路、燃料气缓冲罐；燃料气供应管路与燃料气缓冲罐的入口相连，燃料气缓冲罐的出口与焚烧炉的燃料气入口相连。
如上所述的处理含氨废气的焚烧系统，其所述的助燃风供应系统包括助燃风供应管路、离心式鼓风机；助燃风供应管路与离心式鼓风机的入口相连，离心式鼓风机的出口与焚烧炉的助燃风入口相连。
如上所述的处理含氨废气的焚烧系统，其所述的反应产物后处理系统包括废热锅炉、锅炉给水管路、蒸汽输出管路、烟囱；废热锅炉入口与焚烧炉的二燃烧室反应产物出口相连，废热锅炉出口与烟囱相连；锅炉给水管路与废热锅炉上部的入水口相连，蒸汽输出管路与废热锅炉上部的出汽口相连；焚烧炉内二燃烧室反应产物经过废热锅炉，将锅炉给水管路输入的水变为蒸汽，从而使二燃烧室反应产物中含有的大量热量回收后，再通过烟囱排入大气；所得蒸汽由蒸汽输出管路输出再利用。
本发明的效果在于：本发明所述的处理含氨废气的焚烧工艺，将含氨废气分为两路同时进入一个焚烧炉的两个燃烧室，在一燃烧室内实现了氨的高温分解和氧化，在二燃烧室内发生脱硝反应，这样既满足了环保的要求，又节约了燃料，达到节能和实现氨的无害化双重效果；另外，对废气中氨气的含量没有具体的要求，操作更方便，更容易实现。本发明所述的处理含氨废气的焚烧系统，将氨气的热分解和脱硝反应集中在焚烧炉这一个设备，减少了参数调节的数量和环节，从而容易达到系统的平衡和稳定，便于操作和维持生产的长周期稳定运行。本发明有效减少了焚烧炉的容积，降低焚烧炉的热负荷，大大减少燃料气的耗量和NOX的生产量，最终提高氨气的分解率，可以省掉传统一段式燃烧工艺的脱硝工艺，减少了投资和占地面积，满足了环保和节能的要求。本发明对传统一段式燃烧工艺进行了改进、改善和补充，可用于高氮、高硫炼油厂、天然气厂硫回收工序后含氨废气处理工序使用，也可用于其他相关行业中含氨废气的无害化处理。
附图说明
图1为本发明所述的一种处理含氨废气的焚烧系统结构示意图。
图中：1.含氨废气供应管路；2.燃料气供应管路；3.焚烧炉；4.废热锅炉；5.烟囱；6.锅炉给水管路；7.蒸汽输出管路；8.助燃风供应管路；9.离心式鼓风机；10.废气增压风机；11.废气缓冲罐；12.燃料气缓冲罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的处理含氨废气的焚烧工艺及其系统作进一步描述。
本发明所述的处理含氨废气的焚烧工艺，其将含氨废气分为两路同时进入一个焚烧炉的两个燃烧室；进入两个燃烧室的含氨废气的体积比可调节，进入一燃烧室的含氨废气的体积百分比为40％～70％，进入二燃烧室的含氨废气体积百分比为30％～60％。
在一燃烧室内，在有氧气存在的条件下，含氨废气进行氨的高温分解和氧化反应，反应方程式如下：
2NH3→N2+3H2
N2+O2→2NO
N2+2O2→2NO2
2H2+O2→2H2O
一燃烧室内反应温度可控制在1250～1400℃，反应所得产物进入二燃烧室；
在二燃烧室内，在有氧气存在的条件下，含氨废气中的氨气与来自一燃烧室反应所得产物中的NO、NO2发生氧化还原反应，即脱硝反应，反应方程式如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
二燃烧室内反应温度可控制在900～1100℃，二燃烧室排放出的反应产物为无污染的N2和H2O。
从二燃烧室排放出的反应产物，通过废热锅炉将反应产物中的热量回收副产蒸汽后，反应产物再直接通过烟囱排入大气。
如图1所示，本发明所述的处理含氨废气的焚烧系统，其它包括焚烧炉3，其具有两个相互导通的燃烧室；焚烧炉3的一燃烧室和二燃烧室分别与含氨废气供应系统连接，焚烧炉3还分别与燃料气供应系统和助燃风供应系统连接，焚烧炉3的二燃烧室与反应产物后处理系统连接。
上述含氨废气供应系统，其将含氨废气分成两路，同时向焚烧炉3的两个燃烧室供应含氨废气，具体包括含氨废气供应管路1、废气缓冲罐11、废气增压风机10；含氨废气供应管路1与废气缓冲罐11的入口相连，废气缓冲罐11的出口与废气增压风机10的入口相连，废气增压风机10的出口通过管路分别与焚烧炉3的两个燃烧室相连。
上述燃料气供应系统，其向焚烧炉3内的一燃室内供应燃料气，具体包括燃料气供应管路2、燃料气缓冲罐12；燃料气供应管路2与燃料气缓冲罐12的入口相连，燃料气缓冲罐12的出口与焚烧炉3的燃料气入口相连。
上述助燃风供应系统，其向焚烧炉3内的两个燃烧室内输入助燃风，具体包括助燃风供应管路8、离心式鼓风机9；助燃风供应管路8与离心式鼓风机9的入口相连，离心式鼓风机9的出口与焚烧炉3的助燃风入口相连。
上述反应产物后处理系统，其将焚烧炉3内反应所得产物的热能回收，利用该热能副产蒸汽，然后再将反应产物排放，具体包括反应产物后处理系统包括废热锅炉4、锅炉给水管路6、蒸汽输出管路7、烟囱5；废热锅炉4入口与焚烧炉3的二燃烧室反应产物出口相连，废热锅炉4出口与烟囱5相连；锅炉给水管路6与废热锅炉4上部的入水口相连，蒸汽输出管路7与废热锅炉4上部的出汽口相连；焚烧炉3内二燃烧室反应产物经过废热锅炉4，将锅炉给水管路6输入的水变为蒸汽，从而使二燃烧室反应产物中含有的大量热量回收后，再通过烟囱5排入大气；所得蒸汽由蒸汽输出管路7输出再利用。
Claims (8)
1.一种处理含氨废气的焚烧工艺，其特征在于：该工艺中将含氨废气分为两路同时进入一个焚烧炉的两个燃烧室；
在一燃烧室内，在有氧气存在的条件下，含氨废气进行氨的高温分解和氧化反应；一燃烧室内反应温度为1250～1400℃，反应所得产物进入二燃烧室；
在二燃烧室内，在有氧气存在的条件下，含氨废气中的氨气与来自一燃烧室反应所得产物中的NO、NO2发生氧化还原反应；二燃烧室内反应温度在900～1100℃，二燃烧室排放出的反应产物为无污染的N2和H2O。
2.根据权利要求1所述的一种处理含氨废气的焚烧工艺，其特征在于：进入一燃烧室的含氨废气的体积百分比为40％～70％，进入二燃烧室的含氨废气体积百分比为30％～60％。
3.根据权利要求1所述的一种处理含氨废气的焚烧工艺，其特征在于：所述的从二燃烧室排放出的反应产物，通过废热锅炉将反应产物中的热量回收副产蒸汽后，反应产物再直接通过烟囱排入大气。
4.一种处理含氨废气的焚烧系统，其特征在于：它包括焚烧炉(3)，其具有两个相互导通的燃烧室；焚烧炉(3)的一燃烧室和二燃烧室分别与含氨废气供应系统连接，焚烧炉(3)还分别与燃料气供应系统和助燃风供应系统连接，焚烧炉(3)的二燃烧室与反应产物后处理系统连接。
5.根据权利要求4所述的处理含氨废气的焚烧系统，其特征在于：所述的含氨废气供应系统包括含氨废气供应管路(1)、废气缓冲罐(11)、废气增压风机(10)；含氨废气供应管路(1)与废气缓冲罐(11)的入口相连，废气缓冲罐(11)的出口与废气增压风机(10)的入口相连，废气增压风机(10)的出口通过管路分别与焚烧炉(3)的两个燃烧室相连。
6.根据权利要求4所述的处理含氨废气的焚烧系统，其特征在于：所述的燃料气供应系统包括燃料气供应管路(2)、燃料气缓冲罐(12)；燃料气供应管路(2)与燃料气缓冲罐(12)的入口相连，燃料气缓冲罐(12)的出口与焚烧炉(3)的燃料气入口相连。
7.根据权利要求4所述的处理含氨废气的焚烧系统，其特征在于：所述的助燃风供应系统包括助燃风供应管路(8)、离心式鼓风机(9)；助燃风供应管路(8)与离心式鼓风机(9)的入口相连，离心式鼓风机(9)的出口与焚烧炉(3)的助燃风入口相连。
8.根据权利要求4所述的处理含氨废气的焚烧系统，其特征在于：所述的反应产物后处理系统包括废热锅炉(4)、锅炉给水管路(6)、蒸汽输出管路(7)、烟囱(5)；废热锅炉(4)入口与焚烧炉(3)的二燃烧室反应产物出口相连，废热锅炉(4)出口与烟囱(5)相连；锅炉给水管路(6)与废热锅炉(4)上部的入水口相连，蒸汽输出管路(7)与废热锅炉(4)上部的出汽口相连；焚烧炉(3)内二燃烧室反应产物经过废热锅炉(4)，将锅炉给水管路(6)输入的水变为蒸汽，从而使二燃烧室反应产物中含有的大量热量回收后，再通过烟囱(5)排入大气；所得蒸汽由蒸汽输出管路(7)输出再利用。
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