CN108219857B - 一种焦炉烟尘治理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种焦炉烟尘治理工艺，第一步，焦化生产的焦粒充填到第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器，使用蒸汽或者CO2气体对烟尘处理系统进行置换，保证氧含量小于0.8％；第二步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1％～10％；第三步，打开煤焦油混合液进入第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器，当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油混合液进口阀门。本发明使用焦化生产煤焦油合成一种催化吸收剂，通过催化吸收剂吸收焦炉烟道气中的SO2、NOX和烟尘，利用焦炉产生高温荒煤气的热量把SO2、NOX解析到荒煤气中回收利用，烟尘作为焦粒的碳损补充；本工艺工艺简单，处理成本低，荒煤气中的SO2、NOX送原有的净化工序处理回收，不造成二次污染。

Description

一种焦炉烟尘治理工艺
技术领域
本发明涉及一种焦炉烟尘治理工艺。
背景技术
根据环保部门检测，国内现有焦炉所排放的颗粒物、二氧化硫、苯并（a）芘、氮氧化物的浓度大多不能满足国家现行的《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16172-2012。2015年1月1日起现有企业，焦炉烟囱颗粒物排放浓度30mg/Nm3、二氧化硫50mg/Nm3、氮氧化物500mg/Nm3、苯并（a）芘0.3ug/Nm3；特别限值为颗粒物排放浓度15mg/Nm3、二氧化硫30mg/Nm3、氮氧化物150mg/Nm3、苯并（a）芘0.3ug/Nm3。在此背景下，开发适合焦化行业经济、可行的脱硫脱硝工艺技术是行业发展必然趋势，符合国家环保的需求。
目前焦炉烟尘治理需要分块处理，焦炉装煤推焦烟尘通过燃烧后布袋除尘处理，烟导气使用湿法、干法、半干法处理、脱硝采用氧化法、还原法、氧化还原。上述工艺投资及运行成本大，工艺系统复杂，且产生二次污染。
发明内容
本发明就是为了提供一种可低成本、简单治理焦炉烟尘工艺技术问题。
为解决上述技术问题，本发明一种焦炉烟尘治理工艺的技术方案为：包括以下步骤：
第一步，焦化生产的焦粒充填到第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器，充填完成后，使用蒸汽或者CO2气体对烟尘处理系统进行置换，保证氧含量小于0.8%；
第二步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；
第三步，打开煤焦油混合液进入第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器，当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油混合液进口阀门；
第四步，焦炉产生的高温荒煤气与焦炉烟气，高温荒煤气经过第一剩余氨水喷洒装置冷却送煤气净化装置，焦炉烟气经焦炉烟囱外排到大气；打开第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器的高温荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机，打开第二剩余氨水喷洒装置，引焦炉上升管道的荒煤气，对第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时，降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器荒煤气进出口阀门；
第五步，使第一焦炉烟尘处理器以及第二焦炉烟尘处理器降温到25~200℃后，关闭进烟囱的进口阀门，打开余热回收锅炉回收焦炉烟道气余热，使烟道气温度降低到140℃以下；
第六步，在第五步打开余热回收锅炉回收焦炉烟道气余热的同时打开第一焦炉烟尘处理器烟道气进出口阀，让烟道气进入第一焦炉烟尘处理器处理，合格的烟道气进入到烟囱排放；待烟囱中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、苯并（a）芘有超标的趋势；打开第二焦炉烟尘处理器烟道气进出口阀，让烟道气进入第二焦炉烟尘处理器处理，合格的烟道气进入烟囱排放；同时关闭第一焦炉烟尘处理器烟道气进出口阀；
第七步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；打开煤焦油进入第一焦炉烟尘处理器，当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油进口阀门；
第八步，打开第一焦炉烟尘处理器高温荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机，打开第二剩余氨水喷洒装置，引焦炉上升管道的荒煤气，对第一焦炉烟尘处理器进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时；降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第一焦炉烟尘处理器高温荒煤气进出口阀门；
第九步，待烟囱中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、苯并（a）芘有超标的趋势；打开第一焦炉烟尘处理器烟道气进出口阀，让烟道气进入第一焦炉烟尘处理器处理，合格的烟道气进入烟囱排放；同时关闭第二焦炉烟尘处理器烟道气进出口阀；
第十步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；打开煤焦油进入第二焦炉烟尘处理器，当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油进口阀门；
第十一步，打开第二焦炉烟尘处理器荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机，打开第二剩余氨水喷洒装置，引焦炉上升管道的荒煤气，对第二焦炉烟尘处理器进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时；降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第二焦炉烟尘处理器荒煤气进出口阀门；
第十二步，循环第六、七、八、九、十、十一步。
具体的，所述焦粒直径为10mm-40mm。
具体的，所述第五步，余热回收包括锅炉给水预热器，使烟气出口温度降低到140℃以下。
本发明可以达到的技术效果是：本发明使用焦化生产的煤焦油合成一种催化吸收剂，通过回收焦炉烟道气中的SO2和NOX到荒煤气中回收利用，实现焦炉烟尘治理的新工艺；本工艺处理成本低，无副产品不造成二次污染；是一种可持续发展的绿色工艺。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明一种焦炉烟尘治理工艺的工艺图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的阐述。
参阅图1。
一种焦炉烟尘治理工艺,包括以下步骤：第一步，焦化生产的焦粒充填到第一焦炉烟尘处理器6以及第二焦炉烟尘处理器7，充填完成后，使用蒸汽或者CO2气体对烟尘处理系统进行置换，保证氧含量小于0.8%；第二步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；第三步，打开煤焦油混合液进入第一焦炉烟尘处理器6以及第二焦炉烟尘处理器7，当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油混合液进口阀门；第四步，焦炉产生的高温荒煤气与焦炉烟气，高温荒煤气经过第一剩余氨水喷洒装置3冷却送煤气净化装置，焦炉烟气焦炉烟囱1外排到大气；打开第一焦炉烟尘处理器6以及第二焦炉烟尘处理器7的高温荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机4，打开第二剩余氨水喷洒装置5，引焦炉2上升管道的荒煤气，对第一焦炉烟尘处理器6以及第二焦炉烟尘处理器7进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时，降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第一焦炉烟尘处理器6以及第二焦炉烟尘处理器7荒煤气进出口阀门；第五步，使第一焦炉烟尘处理器6以及第二焦炉烟尘处理器7降温到25~200℃后，关闭进烟囱1的进口阀门，打开余热回收锅炉8回收焦炉烟道气余热，使烟道气温度降低到140℃以下；第六步，在第五步打开余热回收锅炉8回收焦炉烟道气余热的同时打开第一焦炉烟尘处理器6烟道气进出口阀，让烟道气进入第一焦炉烟尘处理器6处理，合格的烟道气进入到烟囱1排放；待烟囱1中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、苯并（a）芘有超标的趋势；打开第二焦炉烟尘处理器7烟道气进出口阀，让烟道气进入第二焦炉烟尘处理器7处理，合格的烟道气进入烟囱1排放；同时关闭第一焦炉烟尘处理器6烟道气进出口阀；第七步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；打开煤焦油进入第一焦炉烟尘处理器6，当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油进口阀门；第八步，打开第一焦炉烟尘处理器6高温荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机4，打开第二剩余氨水喷洒装置5，引焦炉2上升管道的荒煤气，对第一焦炉烟尘处理器6进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时；降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第一焦炉烟尘处理器6高温荒煤气进出口阀门；第九步，待烟囱1中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、苯并（a）芘有超标的趋势；打开第一焦炉烟尘处理器6烟道气进出口阀，让烟道气进入第一焦炉烟尘处理器6处理，合格的烟道气进入烟囱1排放；同时关闭第二焦炉烟尘处理器7烟道气进出口阀；第十步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；打开煤焦油进入第二焦炉烟尘处理器7，当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油进口阀门；第十一步，打开第二焦炉烟尘处理器7荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机4，打开第二剩余氨水喷洒装置5，引焦炉2上升管道的荒煤气，对第二焦炉烟尘处理器7进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时；降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第二焦炉烟尘处理器7荒煤气进出口阀门；第十二步，循环第六、七、八、九、十、十一步，在循环过程中，第六步中余热回收锅炉8为一直打开状态。
具体的，所述焦粒直径为10mm-40mm。
具体的，所述第五步，余热回收包括锅炉给水预热器，使烟气出口温度降低到140℃以下。
本发明采用焦化生产得到的焦粒（粒径），通过用煤焦油与硝酸铈混合溶液喷洒，利用焦炉产生的高温荒煤气气化成型；该技术使用焦粒为骨架，煤焦油改性在通过高温荒煤气气化，形成多层包覆口袋状多孔吸催化吸附剂，通过物理吸附和化学吸附，将烟气中的SO2吸附在微孔中或转化成H2SO4吸附在微孔中，NOX则通过物理吸附和化学吸附NOX,化学吸附的NOX能够促进活性炭对SO2的吸附。SO2也能够促进活性炭对NOX的吸附。利用焦炉荒煤气热量解析催化剂吸附的二氧化硫、氮氧化物、苯并（a）芘进入到荒煤气中。（用其它热源加热进入荒煤气中）。
本发明使用焦粒作为骨架，表面利用煤焦油并通过硝酸铈改性，通过从上往下喷洒包覆，高温荒煤气从下往上气化吹干，煤焦油混合层包覆焦粒形成底部薄顶部厚，同时由于高温荒煤气气化，受热的原因，底部有开口的口袋式进口，这样就形成焦粒表面形成一层吸附层，煤油混合层内外形成一层吸附层，且气化后气孔多，形成大比表面积，过滤吸附强等特点。颗粒物、苯并（a）芘、SO2、NOX等进去吸附饱满。
本工艺有以下优点：
1投资省、占地小、技术简单、运行成本低
由于焦炉烟道气和装煤推焦气体成份不同，分开处理。本发明即可去除焦炉烟道气的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物，同时也除去装煤推焦过程中的颗粒物、苯并（a）芘。同时不需要除尘装置，且无需更换装卸催化剂。相比目前的干法、湿法、半干法，工艺技术短，仅有催化吸附段；投资仅为2个吸附装置；运行成本仅为硝酸铈的补充，成本基本忽略。
2 保护环境方面
本发明使用的是焦化生产的焦粒、煤焦油，使用焦炉高温荒煤气加热制成催化剂，制作工艺简单。催化剂再生也是通过焦炉高温荒煤气，再生的气体回煤气净化工序净化处理。催化剂反复使用，不需要更换，捕聚到的颗粒物可成催化剂的骨架使用。无任何副产物和二次污染物产生。
本发明在经济效益、环境效益、社会效益方面有着不可比拟的优势，鉴于目前处理焦炉烟尘成本高、投资大、产生废物多的现状，本发明让焦炉烟尘低成本治理的新技术。

Claims (3)

1.一种焦炉烟尘治理工艺,其特征在于，包括以下步骤：
第一步，焦化生产的焦粒充填到第一焦炉烟尘处理器（6）以及第二焦炉烟尘处理器（7），充填完成后，使用蒸汽或者CO2气体对烟尘处理系统进行置换，保证氧含量小于0.8%；
第二步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；
第三步，打开煤焦油混合液进入第一焦炉烟尘处理器（6）以及第二焦炉烟尘处理器（7），当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油混合液进口阀门；
第四步，焦炉产生的高温荒煤气与焦炉烟气，高温荒煤气经过第一剩余氨水喷洒装置（3）冷却送煤气净化装置，焦炉烟气经焦炉烟囱（1）外排到大气；打开第一焦炉烟尘处理器（6）以及第二焦炉烟尘处理器（7）的高温荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机（4），打开第二剩余氨水喷洒装置（5），引焦炉(2)上升管道的荒煤气，对第一焦炉烟尘处理器（6）以及第二焦炉烟尘处理器（7）进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时，降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第一焦炉烟尘处理器（6）以及第二焦炉烟尘处理器（7）荒煤气进出口阀门；
第五步，使第一焦炉烟尘处理器（6）以及第二焦炉烟尘处理器（7）降温到25~200℃后，关闭进烟囱（1）的进口阀门，打开余热回收锅炉（8）回收焦炉烟道气余热，使烟道气温度降低到140℃以下；
第六步，在第五步打开余热回收锅炉（8）回收焦炉烟道气余热的同时打开第一焦炉烟尘处理器（6）烟道气进出口阀，让烟道气进入第一焦炉烟尘处理器（6）处理，合格的烟道气进入到烟囱（1）排放；待烟囱（1）中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、苯并（a）芘有超标的趋势；打开第二焦炉烟尘处理器（7）烟道气进出口阀，让烟道气进入第二焦炉烟尘处理器（7）处理，合格的烟道气进入烟囱（1）排放；同时关闭第一焦炉烟尘处理器（6）烟道气进出口阀；
第七步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；打开煤焦油进入第一焦炉烟尘处理器（6），当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油进口阀门；
第八步，打开第一焦炉烟尘处理器（6）高温荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机（4），打开第二剩余氨水喷洒装置（5），引焦炉(2)上升管道的荒煤气，对第一焦炉烟尘处理器（6）进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时；降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第一焦炉烟尘处理器（6）高温荒煤气进出口阀门；
第九步，待烟囱（1）中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、苯并（a）芘有超标的趋势；打开第一焦炉烟尘处理器（6）烟道气进出口阀，让烟道气进入第一焦炉烟尘处理器（6）处理，合格的烟道气进入烟囱（1）排放；同时关闭第二焦炉烟尘处理器（7）烟道气进出口阀；
第十步，在煤焦油中加入硝酸铈使硝酸铈的含量0.1%~10%；打开煤焦油进入第二焦炉烟尘处理器（7），当喷洒混合溶液完全覆盖焦粒后，关闭煤焦油进口阀门；
第十一步，打开第二焦炉烟尘处理器（7）荒煤气进出口阀门，开启煤气引风机（4），打开第二剩余氨水喷洒装置（5），引焦炉(2)上升管道的荒煤气，对第二焦炉烟尘处理器（7）进行升温；升温保持温度在300~800℃，持续时间在2~5小时；降温的荒煤气并入煤气净化装置；关闭第二焦炉烟尘处理器（7）荒煤气进出口阀门；
第十二步，循环第六、七、八、九、十、十一步。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉烟尘治理工艺,其特征在于：所述焦粒直径为10mm-40mm。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉烟尘治理工艺,其特征在于：所述第五步，余热回收包括锅炉给水预热器，使烟气出口温度降低到140℃以下。
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