CN104437046A - 催化裂化烟气脱硫和除尘工艺及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种催化裂化烟气脱硫和除尘工艺,催化裂化烟气依次经过烟气除尘和初脱硫、烟气脱硫和烟气除气溶胶三道工艺过程,通过动力波装置对催化裂化烟气进行净化洗涤,烟气在吸收塔通过喷淋洗涤和机械除雾,实现湿法脱硫和除湿,最后过电除雾方法,通过高压放电捕集雾滴,使烟气中的含尘量≤30mg/Nm3,达到烟气排放标准。本发明采用钠碱法脱硫方法,去除炼油厂催化裂化烟气中的二氧化硫并除去烟气中夹带的高浓度催化剂粉尘,满足了炼油厂催化裂化烟气温度、含尘量波动大、脱硫装置运行绝对可靠的要求,同时本脱硫、除尘装置的运行过程杜绝了常规湿法脱硫烟气二次气溶胶污染、腐蚀,保证了炼油主装置的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气处理工艺及装置,特别是涉及一种烟气脱硫和除尘工艺及其装置,应用于石化、化工、环保技术领域。
背景技术
本世纪以前,我国炼油企业以加工低硫原油为主,从催化裂化装置排出的SOx数量并不大,环保要求也不严格,我国炼油厂的催化裂化均无烟气脱硫设施。随着我国对油品需求量的增加,“九五”计划期间,沿海沿江炼油厂开始加工进口高硫原油特别是中东含硫原油。随着重油催化技术的发展,其加工的原料越来越重,硫含量越来越高,再生烟气中SOx量及浓度也越来越高。催化裂化原料中所含硫的45%~55%在反应器中以H2S形式存在,其余35%~45%的硫存在于液体产品中,另外的~10%沉积在待生催化剂的焦炭中。在FCC再生器中,焦炭上的硫约有95%氧化成SO2,约5%~10%氧化成SO3。
随着大气污染形势的严峻,国家对SOx排放的要求日趋严格,催化裂化再生烟气已成为炼油厂内最大的大气污染源。我国目前现有的催化裂化装置约140多套,由于加工原油硫含量、装置运行条件不同,再生烟气排放SO2浓度差别也较大,根据我国部分催化裂化SO2排放状况的统计,除加工大庆、印尼原油的装置外,SO2排放浓度一般在1053~2387mg/m3,普遍超过国标《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014),这说明我国目前面临催化裂化排放SO2的问题已十分突出。随着重油加工能力提高和含硫原油加工数量增加,这一情况将进一步加剧,对烟气进行治理已刻不容缓。
国外如美国早在1970就开始在催化裂化装置上配套烟气脱硫装置,欧洲、日本、东南亚甚至我国的台湾省均按照当地政府环保的要求,在催化裂化装置上配套烟气脱硫设施。按照美国最新标准,每燃烧1000kg焦炭允许排放25g SO2和1kg颗粒物;欧洲标准要求新建催化裂化装置排放烟气SO2浓度为20~150 mg/m3,颗粒物浓度为10~30 mg/m3。
从2007年起国内炼油厂采用美国BELCO技术,陆续建设了几十套催化裂化烟气脱硫装置,但价格高昂,投资额是国内相应湿法烟气脱硫造价~3倍,而采购国外的喷嘴和其它塔内件又使维修成本高居不下。常规的常规湿法脱硫烟气存在二次气溶胶污染、腐蚀,影响炼油主装置的安全运行,炼油厂催化裂化的大温度波动且高含尘量的烟气脱硫、除尘成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术问题,本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种催化裂化烟气脱硫和除尘工艺及其装置,采用钠碱法脱硫方法,去除炼油厂催化裂化烟气中的二氧化硫并除去烟气中夹带的高浓度催化剂粉尘,满足了炼油厂催化裂化烟气温度、含尘量波动大、脱硫装置运行绝对可靠的要求,同时本脱硫、除尘装置的运行过程杜绝了常规湿法脱硫烟气二次气溶胶污染、腐蚀,保证了炼油主装置的安全运行。
为达到上述发明创造目的,本发明采用下述技术方案:
一种催化裂化烟气脱硫和除尘工艺,催化裂化烟气依次经过烟气除尘和初脱硫、烟气脱硫和烟气除气溶胶三道工艺过程,具体为:
a. 烟气除尘和初脱硫:通过动力波装置对催化裂化烟气进行净化洗涤,使进入动力波装置的动力波反应区的烟气与循环洗涤液接触,经绝热增湿洗涤后,将烟气的温度控制在65℃以下,并使烟气中催化剂粉尘及烟气杂质被洗涤液充分洗涤和吸收,在动力波反应区下方,洗涤使用后的洗涤液汇集形成洗涤废液池,然后,使部分洗涤废液池中的洗涤废液进入沉淀区,再向进入沉淀区的洗涤废液中加入絮凝剂,对洗涤废液进行澄清,经澄清后,沉淀区中的上层清液再回流到动力波反应区作为再生补充的洗涤液继续使用,动力波反应区中的其余洗涤废液和沉淀区中的下层高含尘悬浮液皆集中流出,然后排入初脱硫区,向进入初脱硫区的洗涤废液中加入脱硫溶液,并采用曝气方式,向初脱硫区收集的洗涤废液中输入氧化气体,同时还对洗涤废液进行搅拌,使洗涤废液中的硫元素被充分氧化,形成硫酸盐中的高价态硫元素,从而在洗涤废液中形成的高价态硫元素的硫酸盐脱硫产物,脱硫产物被收集后再进行后续处理;优选根据PH值的变化来控制沉淀区的清液中的NaOH碱液加料量;优选向动力波反应区补充工艺水进行增湿;炼油厂催化裂化烟气的冷却、除尘、洗涤采用高效动力波洗涤器、氧化曝气装置,可将烟气的温度降至65℃,除尘效率为85~90%;
b. 烟气脱硫:在步骤a中,经过动力波反应区洗涤后的烟气通过气体管道继续进入后续的强脱硫区,烟气在强脱硫区上行过程中,依次通过喷淋洗涤和机械除雾,对上行烟气进行湿法脱硫和除湿,将重量百分比浓度为5~45%的NaOH碱液加入强脱硫区下方的溶液池,对溶液池进行搅拌,并采用循环泵将溶液池中的溶液向上输送,作为喷淋洗涤液对进入强脱硫区的烟气进行洗涤,喷淋洗涤使用过的吸收液和机械除雾产生的废液皆通过重力作用向下流入溶液池进行收集,溶液池中的溶液还作为补充洗涤液向在步骤a中的动力波反应区进行输送,此外,溶液池中的溶液另外作为脱硫剂溶液向在步骤a中的初脱硫区进行补充输送;优选根据PH值的变化来控制溶液池中的NaOH碱液加料量;优选向机械除雾装置中补充工艺水进行增湿;
c. 烟气除气溶胶:在步骤b中,经过机械除雾的烟气后续再通过电除雾方法,通过高压放电捕集雾滴,使烟气中的含尘量≤30mg/Nm3,最后通过烟囱将经过处理后的达到排放标准的烟气进行排放。
本发明还提供一种实施本发明催化裂化烟气脱硫和除尘工艺的脱硫和除尘装置,包括增压风机、烟气除尘、初脱硫系统和烟气脱硫系统、烟气除气溶胶系统和直排烟囱,烟气除尘和初脱硫系统主要由动力波洗涤器、动力波洗涤循环泵、斜管沉淀器、絮凝剂槽、脱硫废液槽、搅拌器、脱硫产物输送泵和氧化曝气装置组成,烟气脱硫系统主要由吸收塔、吸收循环泵、机械除雾器、搅拌装置组成,烟气除气溶胶系统采用电除雾器,增压风机的送气管道、动力波洗涤器、吸收塔、机械除雾器、电除雾器和直排烟囱的管路依次连接形成气流管道,机械除雾器设置于吸收塔内的喷淋层的上方,电除雾器设置于吸收塔的上方,电除雾器的上方安装直排烟囱,通过动力波洗涤器对催化裂化烟气进行净化洗涤,使进入动力波洗涤器的烟气与循环洗涤液接触进行绝热增湿洗涤,洗涤使用后的洗涤液汇集于动力波洗涤器内底部形成洗涤废液池,部分洗涤废液池中的洗涤废液通过输液管道进入斜管沉淀器,加入絮凝剂槽的絮凝剂通过专用输送管进入斜管沉淀器,对洗涤废液进行澄清,经澄清后,斜管沉淀器内的上层清液通过专用管路回流到动力波洗涤器作为再生补充的洗涤液继续使用,动力波洗涤器中的其余洗涤废液和斜管沉淀器中的下层高含尘悬浮液皆通过排放管集中流出并排入脱硫废液槽中,采用曝气装置向脱硫废液槽收集的洗涤废液中输入氧化气体,同时还采用搅拌器对脱硫废液槽中的洗涤废液进行搅拌,使洗涤废液中的硫元素被充分氧化,形成硫酸盐脱硫产物,脱硫产物被收集后再进行后续处理,经过动力波洗涤器洗涤后的烟气通过气体管道继续进入后续的吸收塔,烟气在吸收塔内上行过程中,依次通过吸收塔内的喷淋洗涤区和机械除雾器,对上行烟气进行湿法脱硫和除湿,在喷淋洗涤区至少设置三层喷淋层,每层喷淋分别对应一台吸收循环泵,吸收循环泵将溶液池中的溶液向上输送,作为喷淋洗涤液对进入吸收塔并到达喷淋洗涤区的烟气进行洗涤,在吸收塔内下部为溶液池,碱液通过加料口加入吸收塔内下方的溶液池,喷淋洗涤使用过的吸收液和机械除雾器内产生的废液皆通过重力作用向下流入溶液池进行收集,采用搅拌装置对溶液池进行搅拌,溶液池中的溶液还作为补充洗涤液和脱硫剂溶液通过专用管路向在动力波洗涤器和脱硫废液槽分别进行输送,烟气经过机械除雾器再经过电除雾器,最终经过处理达到排放标准的烟气最后通过直排烟囱进行排放。
作为本发明脱硫和除尘装置的优选技术方案烟气脱硫系统的搅拌装置由吸收塔脉冲悬浮装置和吸收塔搅拌泵组成,在吸收塔的溶液池中设置吸收塔脉冲悬浮装置,通过吸收塔搅拌泵将吸收塔内溶液池中的吸收液循环,从而驱动吸收塔脉冲悬浮装置,在溶液池中形成搅拌流场。
优选向上述动力波洗涤器和机械除雾器中补充工艺水进行增湿。
上述动力波洗涤器优选配备安装两台动力波洗涤循环泵,采用一用一备方式设置。
上述电除雾器优选采用蜂窝式结构,阳极管优选采用导电玻璃钢,阴极线优选采用高效哈氏C-276芒刺线。采用蜂窝式导电玻璃钢电除雾器,由本体、热风系统和喷淋系统组成。使用高效哈氏C-276芒刺线,该极线具有强度好、适应气速高,除尘雾效率高,使用性能稳定可靠的优点。通过配置电除雾器,使脱硫、除尘后的烟气含尘量≤30mg/Nm3。
上述动力波洗涤器的逆喷段的逆喷管全部优选采用耐温的310S合金钢制造,逆喷段的气液分离槽优选采用316L制造,逆喷段的喷头优选采用SiC或高钴镍合金制造,动力波洗涤器上部进气器优选设置溢流堰。由于炼油厂催化裂化要求要求在余热锅炉故障时,允许600~700℃的烟气直接进入脱硫除尘装置长期运行,故动力波高效洗涤器逆喷管全部采用耐温的310S合金钢制造,气液分离槽采用316L制造,喷头采用耐腐蚀耐磨合金制造,动力波高效洗涤器上部进气器设置溢流堰,保护逆喷段。
上述机械除雾器优选采用波纹板除雾器。采用吸收塔附吸收循环泵和波纹板除雾器,并根据PH值的变化控制NaOH碱液加料量,烟气脱硫率为95~99.5%。
本发明催化裂化烟气脱硫、除尘工艺实现的技术指标如下:
SO2吸收(或脱出)效率: 90~99.5%,
除尘效果: ~99%,
净化烟气的含水沫(雾)量: ≤75mg/Nm3,
NOX: 5~30%。
本发明催化裂化烟气脱硫、除尘工艺化学反应原理如下:
核心设备动力波洗涤器、吸收塔。烟气中的SO2在动力波洗涤器、吸收塔中被除去,吸收溶液的PH值控制在7.0左右,反应式如下:
2NaOH+SO2 → Na2SO3+H2O
Na2SO3+ SO2+H2O → 2NaHSO3
NaHSO3+1/2O2 → NaHSO4
Na2SO3+1/2O2 → Na2SO4
SO2浓度为200~10000mg/Nm3、温度为150~700℃、含催化剂粉尘150~25000mg/Nm3的催化裂化余热锅炉烟气或其他工业烟气,经增压风机增压后进入动力波洗涤器,通过动力波洗涤循环泵将吸收循环液经动力波逆喷段,2级逆流喷淋,烟气经激冷降温、除尘后,除去85~90%的粉尘,温度降至不高于65℃,然后进入吸收塔。吸收循环液抽出一部分进入斜管沉淀器,加入少量NaOH溶液调节PH值在7左右,同时加入少量在絮凝剂槽中配置的聚丙烯酰胺溶液,使吸收循环液吸收下来的催化剂粉尘絮凝沉降,进入斜管沉淀器底部,流入脱硫废液槽,在脱硫废液槽设置氧化曝气装置,将脱硫生成的亚硫酸钠氧化成硫酸钠,降低废液的COD含量。
本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
1.本发明工艺及装置采用钠碱法脱硫方法,能承受具有150~700℃高温、150~25000mg/Nm3高含尘量、SO2浓度为200~10000mg/Nm3的各种工业烟气, 脱硫后烟气夹带气溶胶小,含尘量≦30mg/Nm3,运行可靠;
2. 本发明满足处理炼油厂催化裂化烟气具有温度波动大、含尘量高的技术要求,经本装置处理后,催化裂化烟气的含尘量、SO2等污染物的排放指标均能达到国家排放标准;
3. 本发明的脱硫原料是质量百分比浓度5~45%的NaOH溶液,脱硫产物是硫酸钠溶液,经曝气氧化处理后,将绝大部分亚硫酸钠氧化成硫酸钠溶液。脱硫废液送炼油厂废水处理站进一步处理;
4. 本发明采用动力波洗涤器洗涤、氧化、吸收塔吸收,烟气中主要污染物的净化率可达到:SO2净化率:90~99.5%;SO3净化率:接近99%;NOx净化率:5~30%;固体粉尘净化率:接近99%。
附图说明
图1是本发明优选实施例炼油厂催化裂化烟气脱硫、除尘工艺流程系统示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下:
在本实施例中,参见图1,一种实施催化裂化烟气脱硫和除尘工艺的装置,包括增压风机1和直排烟囱12,还包括烟气除尘和额初脱硫系统、烟气脱硫系统和烟气除气溶胶系统,烟气除尘和初脱硫系统主要由动力波洗涤器2、动力波洗涤循环泵3、斜管沉淀器4、絮凝剂槽5、脱硫废液槽6、搅拌器15、脱硫产物输送泵7和氧化曝气装置组成,烟气脱硫系统主要由吸收塔8、吸收循环泵13、机械除雾器9、搅拌装置组成,烟气除气溶胶系统采用电除雾器10,增压风机1的送气管道、动力波洗涤器2、吸收塔8、机械除雾器9、电除雾器10和直排烟囱12的管路依次连接形成气流管道,机械除雾器9设置于吸收塔8内的喷淋层的上方,电除雾器10设置于吸收塔8的上方,电除雾器10的上方安装直排烟囱12,通过动力波洗涤器2对催化裂化烟气16进行净化洗涤,使进入动力波洗涤器2的烟气与循环洗涤液接触进行绝热增湿洗涤,洗涤使用后的洗涤液汇集于动力波洗涤器2内底部形成洗涤废液池,部分洗涤废液池中的洗涤废液通过输液管道进入斜管沉淀器4,加入絮凝剂槽5的絮凝剂17通过专用输送管进入斜管沉淀器4,对洗涤废液进行澄清,经澄清后,斜管沉淀器4内的上层清液通过专用管路回流到动力波洗涤器2作为再生补充的洗涤液继续使用,动力波洗涤器2中的其余洗涤废液和斜管沉淀器4中的下层高含尘悬浮液皆通过排放管集中流出并排入脱硫废液槽6中,采用曝气装置向脱硫废液槽6收集的洗涤废液中输入氧化气体19,同时还采用搅拌器15对脱硫废液槽6中的洗涤废液进行搅拌,使洗涤废液中的硫元素被充分氧化,形成硫酸盐脱硫产物21,脱硫产物被收集后再进行后续处理,经过动力波洗涤器2洗涤后的烟气通过气体管道继续进入后续的吸收塔8,烟气在吸收塔8内上行过程中,依次通过吸收塔8内的喷淋洗涤区和机械除雾器9,对上行烟气进行湿法脱硫和除湿,在喷淋洗涤区至少设置三层喷淋层,每层喷淋分别对应一台吸收循环泵13,吸收循环泵13将溶液池中的溶液向上输送,作为喷淋洗涤液对进入吸收塔8并到达喷淋洗涤区的烟气进行洗涤,在吸收塔8内下部为溶液池,碱液18通过加料口加入吸收塔8内下方的溶液池,喷淋洗涤使用过的吸收液和机械除雾器9内产生的废液皆通过重力作用向下流入溶液池进行收集,采用搅拌装置对溶液池进行搅拌,溶液池中的溶液还作为补充洗涤液和脱硫剂溶液通过专用管路向在动力波洗涤器2和脱硫废液槽6分别进行输送,烟气经过机械除雾器9再经过电除雾器10,最终经过处理达到排放标准的烟气最后通过直排烟囱12进行排放。
在本实施例中,参见图1,烟气脱硫系统的搅拌装置由吸收塔脉冲悬浮装置11和吸收塔搅拌泵14组成,在吸收塔8的溶液池中设置吸收塔脉冲悬浮装置11,通过吸收塔搅拌泵14将吸收塔8内溶液池中的吸收液循环,从而驱动吸收塔脉冲悬浮装置11,在溶液池中形成搅拌流场。
在本实施例中,参见图1,向动力波洗涤器2和机械除雾器9中补充工艺水20进行增湿。
在本实施例中,参见图1,本发明的炼油厂催化裂化烟气脱硫、除尘工艺流程系统示意图主要包括三部分:
第一部分是由动力波洗涤器2、斜管沉淀器4、脱硫废液槽6、氧化曝气装置组成。动力波洗涤器2作为一种通用成熟的高效净化洗涤设备,在烟气净化处理装置上已经被广泛采用,其作用主要是用于烟气的冷却、除尘。工作原理是利用高速气流与高速逆流的洗涤液载波段进行充分搅动、气液充分接触,即烟气在高效洗涤器内由上向下流动,与向上喷淋的洗涤液逆流接触洗涤,使气液经高度湍流混合,充分接触,强化传质传热,达到绝热降温和除尘的目的。为保证传热、传质效果,动力波循环二级逆喷淋液气比将达到5.5 l/m3,喷嘴采用耐温、耐磨损的SiC或高钴镍合金材质。斜管沉淀器4采用钢衬PE制作,具有高效分离沉降催化剂粉尘功效,使催化裂化烟气1夹带的粉尘经动力波洗涤器处理后,85~90%的粉尘将在此预处理掉,并被沉降流入脱硫废液槽6。脱硫废液槽6设置氧化曝气装置,将脱硫生成的亚硫酸钠氧化成硫酸钠。在本实施例中,含催化剂粉尘25000mg/Nm3催化裂化烟气1进入烟气除尘和额初脱硫系统进行净化洗涤。烟气进入高效的动力波洗涤器2洗涤,与循环洗涤液接触,经绝热增湿洗涤,烟气温度由700℃降温至65℃,烟气中大部分催化剂粉尘及杂质被洗涤进入洗涤液中。烟气经净化、降温及初步脱硫后去下一部分进行脱硫。动力波洗涤器2循环泵一用一备。为了降低循环洗涤液中的催化剂粉尘等有害杂质浓度,循环洗涤液部分去斜管沉淀器4,经澄清后,清液回动力波洗涤器2的循环槽,尘泥和高含尘悬浮液从斜管沉淀器4底放出。斜管沉淀器4内加高效絮凝剂17,强化沉降效果。脱硫废液集中排入脱硫废液槽6,在此设置氧化曝气装置,用压缩空气将脱硫生成的亚硫酸钠氧化成硫酸钠,降低废液的COD含量。
第二部分主要由吸收塔8、吸收循环泵13、机械除雾器9组成。吸收塔8采用316L制作并设置三层喷淋层,每层喷淋分别对应一台循环泵,塔下部为溶液池。碱液从吸收塔溶液池加入,根据PH值的变化控制NaOH碱液加料量。吸收塔8的上部设置波纹板式机械除雾器9,使吸收后烟气中夹带的水雾≤75mg/Nm3。经动力波洗涤器2出来的烟气进入吸收塔8,通过三层喷淋层吸收,每层喷淋分别对应一台吸收塔循环泵13,塔下部为溶液池。碱液从吸收塔溶液池加入,根据PH值的变化控制NaOH碱液18加料量。吸收塔8溶液池设置吸收塔脉冲悬浮装置11,通过吸收塔搅拌泵14将吸收液循环,在溶液池中形成搅拌,防止粉尘沉降堵塞,同时抽一部分循环液去动力波洗涤器2,保证吸收塔8和动力波洗涤器2液位平衡。
第三部分是设置于吸收塔8上方的电除雾器10,用高压放电原理除去烟气中夹带的气溶胶污染物,电除雾器10工作原理:
通过静电控制装置和直流高压发生装置,将交流电变成直流电送至除雾装置中,在阴极电晕线和阳极雾滴捕集极管之间形成强大的电场,使空气分子被电离,瞬间产生大量的电子和正、负离子,这些电子及离子在电场力的作用下作定向运动,构成了捕集雾滴的媒介。同时使雾滴微粒带电荷,这些带电荷的雾滴粒子在电场力的作用下,作定向运动,抵达到捕集雾滴的阳板管上。之后,电荷粒子在极板上释放电子,于是雾滴被集聚,在重力作用下流回吸收塔中,这样就达到了净化尾气去除烟气中夹带气溶胶的目的。经电除雾器高压静电除雾后,保证脱硫、除尘后的烟气含尘量≤30mg/Nm3,净化后的烟气通过架设在电除雾器10上的直排烟囱12达标排放。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明,但本发明不限于上述实施例,还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化,凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,只要符合本发明的发明目的,只要不背离本发明催化裂化烟气脱硫和除尘工艺及其装置的技术原理和发明构思,都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种催化裂化烟气脱硫和除尘工艺,其特征在于,催化裂化烟气依次经过烟气除尘和初脱硫、烟气脱硫和烟气除气溶胶三道工艺过程,具体为:
a. 烟气除尘和初脱硫:通过动力波装置对催化裂化烟气进行净化洗涤,使进入动力波装置的动力波反应区的烟气与循环洗涤液接触,经绝热增湿洗涤后,将烟气的温度控制在65℃以下,并使烟气中催化剂粉尘及烟气杂质被洗涤液充分洗涤和吸收,在动力波反应区下方,洗涤使用后的洗涤液汇集形成洗涤废液池,然后,使部分洗涤废液池中的洗涤废液进入沉淀区,再向进入沉淀区的洗涤废液中加入絮凝剂,对洗涤废液进行澄清,经澄清后,沉淀区中的上层清液再回流到动力波反应区作为再生补充的洗涤液继续使用,动力波反应区中的其余洗涤废液和沉淀区中的下层高含尘悬浮液皆集中流出,然后排入初脱硫区,向进入初脱硫区的洗涤废液中加入脱硫溶液,并采用曝气方式,向初脱硫区收集的洗涤废液中输入氧化气体,同时还对洗涤废液进行搅拌,使洗涤废液中的硫元素被充分氧化,形成硫酸盐中的高价态硫元素,从而在洗涤废液中形成的高价态硫元素的硫酸盐脱硫产物,脱硫产物被收集后再进行后续处理;
b. 烟气脱硫:在所述步骤a中,经过动力波反应区洗涤后的烟气通过气体管道继续进入后续的强脱硫区,烟气在强脱硫区上行过程中,依次通过喷淋洗涤和机械除雾,对上行烟气进行湿法脱硫和除湿,将重量百分比浓度为5~45%的NaOH碱液加入强脱硫区下方的溶液池,对溶液池进行搅拌,并采用循环泵将溶液池中的溶液向上输送,作为喷淋洗涤液对进入强脱硫区的烟气进行洗涤,喷淋洗涤使用过的吸收液和机械除雾产生的废液皆通过重力作用向下流入溶液池进行收集,溶液池中的溶液还作为补充洗涤液向在所述步骤a中的动力波反应区进行输送,此外,溶液池中的溶液另外作为脱硫剂溶液向在所述步骤a中的初脱硫区进行补充输送;
c. 烟气除气溶胶:在所述步骤b中,经过机械除雾的烟气后续再通过电除雾方法,通过高压放电捕集雾滴,使烟气中的含尘量≤30mg/Nm3,最后通过烟囱将经过处理后的达到排放标准的烟气进行排放。
2.根据权利要求1所述催化裂化烟气脱硫和除尘工艺,其特征在于:在所述步骤a和b中,分别根据PH值的变化来控制沉淀区的清液中和强脱硫区的溶液池中的NaOH碱液加料量。
3.根据权利要求1或2所述催化裂化烟气脱硫和除尘工艺,其特征在于:向在所述步骤a中的动力波反应区和沉淀区以及在所述步骤b中的机械除雾装置中补充工艺水进行增湿。
4.一种实施权利要求1所述催化裂化烟气脱硫和除尘工艺的脱硫和除尘装置,包括增压风机(1)和直排烟囱(12),其特征在于:还包括烟气除尘、初脱硫系统和烟气脱硫系统和烟气除气溶胶系统,所述烟气除尘和初脱硫系统主要由动力波洗涤器(2)、动力波洗涤循环泵(3)、斜管沉淀器(4)、絮凝剂槽(5)、脱硫废液槽(6)、搅拌器(15)、脱硫产物输送泵(7)和氧化曝气装置组成,所述烟气脱硫系统主要由吸收塔(8)、吸收循环泵(13)、机械除雾器(9)、搅拌装置组成,所述烟气除气溶胶系统采用电除雾器(10),所述增压风机(1)的送气管道、所述动力波洗涤器(2)、所述吸收塔(8)、所述机械除雾器(9)、所述电除雾器(10)和直排烟囱(12)的管路依次连接形成气流管道,所述机械除雾器(9)设置于所述吸收塔(8)内的喷淋层的上方,所述电除雾器(10)设置于所述吸收塔(8)的上方,所述电除雾器(10)的上方安装所述直排烟囱(12),通过所述动力波洗涤器(2)对催化裂化烟气(16)进行净化洗涤,使进入所述动力波洗涤器(2)的烟气与循环洗涤液接触进行绝热增湿洗涤,洗涤使用后的洗涤液汇集于所述动力波洗涤器(2)内底部形成洗涤废液池,部分洗涤废液池中的洗涤废液通过输液管道进入所述斜管沉淀器(4),加入所述絮凝剂槽(5)的絮凝剂(17)通过专用输送管进入所述斜管沉淀器(4),对洗涤废液进行澄清,经澄清后,所述斜管沉淀器(4)内的上层清液通过专用管路回流到所述动力波洗涤器(2)作为再生补充的洗涤液继续使用,所述动力波洗涤器(2)中的其余洗涤废液和所述斜管沉淀器(4)中的下层高含尘悬浮液皆通过排放管集中流出并排入所述脱硫废液槽(6)中,采用曝气装置向所述脱硫废液槽(6)收集的洗涤废液中输入氧化气体(19),同时还采用所述搅拌器(15)对所述脱硫废液槽(6)中的洗涤废液进行搅拌,使洗涤废液中的硫元素被充分氧化,形成硫酸盐脱硫产物(21),脱硫产物被收集后再进行后续处理,经过所述动力波洗涤器(2)洗涤后的烟气通过气体管道继续进入后续的所述吸收塔(8),烟气在所述吸收塔(8)内上行过程中,依次通过所述吸收塔(8)内的喷淋洗涤区和所述机械除雾器(9),对上行烟气进行湿法脱硫和除湿,在喷淋洗涤区至少设置三层喷淋层,每层喷淋分别对应一台所述吸收循环泵(13),所述吸收循环泵(13)将溶液池中的溶液向上输送,作为喷淋洗涤液对进入所述吸收塔(8)并到达喷淋洗涤区的烟气进行洗涤,在所述吸收塔(8)内下部为溶液池,碱液(18)通过加料口加入所述吸收塔(8)内下方的溶液池,喷淋洗涤使用过的吸收液和所述机械除雾器(9)内产生的废液皆通过重力作用向下流入溶液池进行收集,采用所述搅拌装置对溶液池进行搅拌,溶液池中的溶液还作为补充洗涤液和脱硫剂溶液通过专用管路向在所述动力波洗涤器(2)和所述脱硫废液槽(6)分别进行输送,烟气经过所述机械除雾器(9)再经过所述电除雾器(10),最终经过处理达到排放标准的烟气最后通过所述直排烟囱(12)进行排放。
5.根据权利要求4所述脱硫和除尘装置,其特征在于:所述烟气脱硫系统的搅拌装置由吸收塔脉冲悬浮装置(11)和吸收塔搅拌泵(14)组成,在所述吸收塔(8)的溶液池中设置吸收塔脉冲悬浮装置(11),通过吸收塔搅拌泵(14)将所述吸收塔(8)内溶液池中的吸收液循环,从而驱动所述吸收塔脉冲悬浮装置(11),在溶液池中形成搅拌流场。
6.根据权利要求4或5所述脱硫和除尘装置,其特征在于:向所述动力波洗涤器(2)和所述机械除雾器(9)中补充工艺水(20)进行增湿。
7.根据权利要求4或5所述脱硫和除尘装置,其特征在于:所述动力波洗涤器(2)配备安装两台动力波洗涤循环泵(3),采用一用一备方式设置。
8.根据权利要求4或5所述脱硫和除尘装置,其特征在于:所述电除雾器(10)采用蜂窝式结构,阳极管采用导电玻璃钢,阴极线采用高效哈氏C-276芒刺线。
9.根据权利要求4或5所述脱硫和除尘装置,其特征在于:所述动力波洗涤器(2)的逆喷段的逆喷管全部采用耐温的310S合金钢制造,逆喷段的气液分离槽采用316L制造,逆喷段的喷头采用SiC或高钴镍合金制造,所述动力波洗涤器(2)上部进气器设置溢流堰。
10.根据权利要求4或5所述脱硫和除尘装置,其特征在于:所述机械除雾器(9)为波纹板除雾器。
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