CN108380023A - 一种烟气脱硫脱硝除尘系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种烟气脱硫脱硝除尘系统及方法,所述系统包括脱硫剂供给单元、喷雾塔、活性炭喷射单元、氨水喷雾单元、除尘单元和尾气排放单元;其中,所述脱硫剂供给单元与喷雾塔的液体进口相连,所述喷雾塔、除尘单元和尾气排放单元依次相连,所述活性炭喷射单元和氨水喷雾单元均连接到喷雾塔和除尘单元相连的管道上。本发明采用独具特色的半干法脱硫脱硝除尘技术,不仅有效提高了烟气的净化效率,也避免了因排放的烟气温度低而出现的烟囱雨现象,同时降低了系统的投资运行成本,且无重金属废液产生,避免造成新的污染。

Description

一种烟气脱硫脱硝除尘系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于烟气净化技术领域,涉及一种烟气脱硫脱硝除尘系统及方法,尤其涉 及一种催化裂化烟气脱硫脱硝除尘系统及方法。
背景技术
[0002] 催化裂化装置是炼油工业中重质油转化为轻质油的核心装置,但催化裂化装置产 生的再生烟气也是炼油企业最主要的大气污染源。据估计,炼油厂排放的SOx占总SOx排放量 的6%〜7%,其中仅催化裂化再生烟气就占了 5%左右。不仅如此,催化裂化再生烟气中还 含有大量的NOx和粉尘颗粒物,催化裂化再生烟气排放带来的污染问题正日益受到关注。
[0003] 催化裂化原料油中通常含有硫醇、硫醚、环硫醚、硫酚、噻吩等含硫化合物,在催化 裂化反应过程中,部分含硫化合物转化为硫化氢、噻吩等存在于反应油气和油品中,部分含 硫化合物则转化成结构复杂且相对分子质量较大的缩合物存在于油浆和焦炭中。这些含硫 焦炭在再生器中与主风中的氧气发生氧化反应生成烟气,最后进入烟气净化系统进行除尘 脱硫脱硝处理。烟气中的NOx主要来自催化原料中的含氮化合物,其生成量还与再生催化原 料中的含氮化合物、再生方式、再生操作条件、添加的CO助燃剂以及催化剂的重金属含量等 有关。
[0004] 目前,国内炼厂主流的脱硫脱硝技术是除尘脱硫脱硝一体化技术,该技术是将湿 法脱硫工艺和脱硝工艺融合在一个工艺流程中同时除去SOx和NOx的方法,目前常用的一体 化技术有:臭氧氧化-湿法除尘钠法脱硫技术、湿法除尘-臭氧氧化-无机氨法脱硫技术、湿 法除尘-臭氧氧化-有机催化无机氨法脱硫技术,国内主要是以臭氧氧化-湿法除尘钠法脱 硫技术为主。臭氧氧化-湿法除尘钠法脱硫技术的基本原理是:在烟气进入脱硫塔前,利用 强氧化剂氧化烟气中的NO和NO2,使其转化为易溶于水的N2〇5,目前强氧化剂主要用臭氧,然 后在脱硫塔内,N2O5溶于水生成硝酸,并与湿法除尘脱硫塔循环浆液中的吸收剂氢氧化钠碱 液反应生成盐类,从而达到脱硫脱硝的目的。采用臭氧氧化技术可得到较高的NOJ兑除率, 一般为70%〜90%,并且可在不同NOx浓度、不同NO与NO2的比例等条件下均保持高脱除率。 CN 102371110A公开了一种烟气脱硫脱硝方法,该方法即为先用臭氧氧化,再进行水洗,最 后用吸收剂吸收。
[0005] 虽然臭氧氧化-湿法除尘钠法脱硫技术成功解决了催化裂化烟气的脱硫脱硝与除 尘问题,但是仍存在着如下问题:1)设备投资大,中小企业无法承受;2)重金属的污染问题 没有解决,其中催化剂粉尘中携带着镍、钒等重金属,最终会进入硫酸钠溶液中,如果不加 治理,会造成重金属污染;3)臭氧的逃逸问题也是值得着重考虑的,臭氧的污染实际上远甚 于NOx的污染;4)硫酸钠废水是典型的高盐废水,处理成本高,而硫酸钠的销路问题也是重 要问题之一。
[0006] 综上所述,烟气的脱硫脱硝与除尘技术仍需不断研究改进,以提供一种脱硫脱硝 效率高、设备投资和运行成本较低且不会造成其他污染的烟气脱硫脱硝除尘系统。
发明内容
[0007] 针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种烟气脱硫脱硝除尘系统及 方法,所述系统通过设置喷雾装置,将脱硫剂浆液进行雾化,与烟气充分接触脱硫,将脱硝 剂雾化后在催化剂作用下进行反应脱硝,最后进行烟气除尘,实现了烟气的高效净化。由于 整个系统为半干法脱硫脱硝系统,可避免烟气离开时因温度低而出现烟囱雨。
[0008] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0009] 第一方面,本发明提供了 一种烟气脱硫脱硝除尘系统,所述系统包括脱硫剂供给 单元、喷雾塔、活性炭喷射单元、氨水喷雾单元、除尘单元和尾气排放单元;其中,所述脱硫 剂供给单元与喷雾塔的液体进口相连,所述喷雾塔、除尘单元和尾气排放单元依次相连,所 述活性炭喷射单元和氨水喷雾单元均连接到喷雾塔和除尘单元相连的管道上。
[0010] 本发明中,所述烟气脱硫脱硝除尘系统通过喷雾装置,将脱硫剂和氨水雾化为小 液滴喷入,与烟气充分接触,使脱硫脱硝反应在雾化条件下进行,再进行除尘处理,形成了 独具特色的半干法脱硫脱硝除尘技术,不仅有效提高了烟气的净化效率,同时降低了系统 的投资运行成本,且无重金属废液产生,避免造成新的污染。
[0011] 以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过 以下技术方案,可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
[0012] 作为本发明优选的技术方案,所述脱硫剂供给单元包括依次相连的脱硫剂储存装 置和脱硫剂化浆装置,所述脱硫剂化浆装置与喷雾塔的液体进口相连。
[0013] 优选地,所述脱硫剂供给单元还包括脱硫剂计量装置,所述脱硫剂计量装置设置 在脱硫剂储存装置和脱硫剂化浆装置之间。
[0014] 优选地,所述脱硫剂化浆装置与喷雾塔之间设有化浆栗。
[0015] 优选地,所述喷雾塔包括喷枪,所述喷枪位于喷雾塔的下部,与脱硫剂化浆装置的 出口管道相连。
[0016] 本发明中,喷枪优先设置在喷雾塔下部的液体入口处,脱硫剂浆液通过喷枪进入 喷雾塔,同时以空压机作为动力,利用压缩空气将脱硫剂浆液雾化为粒径为50〜200μπι的细 小液滴。烟气中的SO2与脱硫剂浆液顺流接触,实现烟气的脱硫,效率可以达到80%以上,而 未反应完的脱硫剂浆液随烟气进入除尘单元进行二次反应;液体进口设置在喷雾塔上部 时,烟气与脱硫剂浆液逆流接触,同样可以实现烟气脱硫,但脱硫后固体颗粒与烟气分开, 需要额外收集处理,未反应完的脱硫剂浆液也无法起到二次反应的作用,因此优选脱硫剂 与烟气顺流接触。
[0017] 优选地,所述喷枪为气流式喷枪。
[0018] 作为本发明优选的技术方案,所述活性炭喷射单元包括依次相连的活性炭储存装 置和活性炭喷射装置,所述活性炭喷射装置连接到喷雾塔和除尘单元相连的管道上。
[0019] 优选地,所述活性炭为煤质粉状活性炭。
[0020] 优选地,所述活性炭喷射装置包括文丘里喷射器。
[0021] 优选地,所述氨水喷雾单元包括依次相连的氨水储存装置和氨水雾化装置,所述 氨水雾化装置连接到喷雾塔和除尘单元相连的管道上。
[0022] 优选地,所述氨水喷雾单元还包括氨水计量装置,所述氨水计量装置设置在氨水 储存装置和氨水雾化装置之间。
[0023] 本发明中,活性炭和氨水均以压缩空气为动力被喷射装置送入烟气管道中,同时 实现氨水的雾化和活性炭粉末的分散,更有利于脱硝反应的进行,利用活性炭作为催化剂, 实现氨与烟气中NOx的反应,脱硝效率达到80 %以上。
[0024] 本发明中选用活性炭作为催化剂,而不选用金属类催化剂,是因为在本发明中烟 气温度在200°C以下,不能达到金属类催化剂的适宜催化温度(280〜310°C);同时金属类催 化剂受烟气中粉尘的影响较大,容易中毒失活。
[0025] 优选地,所述氨水计量装置包括计量栗。
[0026] 优选地,所述氨水雾化装置包括喷枪。
[0027] 优选地,所述喷枪为气流式喷枪。
[0028] 作为本发明优选的技术方案,所述除尘单元包括布袋除尘器。
[0029] 优选地,所述布袋除尘器为耐高温布袋除尘器,耐受温度达200°C以上,例如200 °C、210 °C、220 °C、230 °C、240 °C、250 °C或260 °C等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围 内其他未列举的数值同样适用。
[0030] 优选地,所述布袋除尘器的布袋材质包括氟美斯和/或玻璃纤维。
[0031] 本发明中,对布袋除尘器的布袋的要求是可承受200°C以上的温度,所选用的氟美 斯和玻璃纤维材质均可满足温度要求,可满足的最高瞬间温度达到260°C。
[0032] 优选地,所述布袋除尘器的长度为6m〜9m,例如6m、6.5m、7m、7.5m、8m、8.5m或9m 等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0033] 优选地,所述尾气排放单元为烟囱。
[0034] 第二方面,本发明提供了一种采用上述系统进行烟气脱硫脱硝除尘处理的方法, 所述方法包括以下步骤:
[0035] (1)将脱硫剂制成浆液后喷入待处理烟气中进行脱硫反应;
[0036] (2)向步骤⑴处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,进行脱硝反应;
[0037] (3)将步骤(2)处理后的烟气进行除尘处理并同时进行进一步的脱硫脱硝处理,得 到达标排放的烟气。
[0038] 作为本发明优选的技术方案,步骤⑴所述待处理烟气为催化裂化烟气。
[0039] 优选地,步骤⑴所述待处理烟气包括供暖锅炉和/或工业窑炉排放的烟气。
[0040] 本发明中,所述待处理烟气的来源即为该烟气脱硫脱硝除尘系统应用领域,可以 用于催化裂化装置产生的再生烟气的脱硫脱硝除尘,也可用于供暖锅炉和/或工业窑炉运 行过程中产生的烟气的脱硫脱硝除尘。
[0041] 优选地,步骤⑴所述待处理烟气组分包括S02、N0x和粉尘。
[0042] 优选地,步骤(1)所述待处理烟气中SO2的浓度为300〜1000mg/m3,例如300mg/m3、 400mg/m3、500mg/m3、600mg/m3、700mg/m3、800mg/m3、900mg/m3 或 1000mg/m3 等,但并不仅限于 所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0043] 优选地,步骤(1)所述待处理烟气中NOx的浓度为300〜500mg/m3,例如300mg/m3、 330mg/m3、360mg/m3、400mg/m3、420mg/m3、450mg/m3、480mg/m3 或 500mg/m3 等,但并不仅限于 所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0044] 优选地,步骤(1)所述待处理烟气中粉尘的浓度为300〜600mg/m3,例如300mg/m3、 350mg/m3、400mg/m3、450mg/m3、500mg/m3、550mg/m3 或600mg/m3 等,但并不仅限于所列举的数 值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0045] 优选地,步骤(1)所述待处理烟气的温度为140〜200 °C,例如140 °C、150 °C、160 °C、 170°C、180°C、190°C或200°C等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的 数值同样适用。
[0046] 作为本发明优选的技术方案,步骤⑴所述脱硫剂包括石灰。
[0047] 本发明中,石灰作为最常用的脱硫剂,脱硫效果好,价格低廉,是本发明的优先选 择。
[0048] 优选地,所述石灰包括生石灰和/或熟石灰。
[0049] 优选地,步骤⑴所述脱硫剂进行化浆处理得到脱硫剂浆液。
[0050] 优选地,所述脱硫剂浆液中脱硫剂的浓度为80〜120g/L,例如80g/L、85g/L、90g/ 1^、958/1、10(^/1、1058/1、11(^/1、1158/1或12(^/1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值 范围内其他未列举的数值同样适用。
[0051] 优选地,所述脱硫剂与待处理烟气中SO2的摩尔比为(I. 1〜1.4) : 1,例如1.1: 1、 1.15:1、1.2:1、1.25:1、1.3:1、1.35:1或1.4:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围 内其他未列举的数值同样适用。
[0052] 优选地,所述脱硫剂浆液先进行雾化,再喷入待处理烟气中。
[0053] 优选地,所述脱硫剂浆液依靠压缩空气进行雾化。
[0054] 优选地,所述压缩空气的压力为0.3〜0· 5MPa,例如0 · 3MPa、0 · 35MPa、0 · 4MPa、 0.45MPa或0.5MPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适 用。
[0055] 优选地,所述压缩空气与脱硫剂浆液的体积比为(1〜1.5) : 1,例如1:1、1. 1:1、 1.2:1、1.3:1、1.4:1或1.5:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的 数值同样适用。
[0056] 优选地,步骤⑴所述脱硫反应在喷雾塔中进行。
[0057] 优选地,步骤(1)所述脱硫反应的表压为3〜5kPa,例如3kPa、3.2kPa、3.5kPa、 3.8kPa、4kPa、4.2kPa、4.5kPa、4.8kPa或5kPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围 内其他未列举的数值同样适用。
[0058] 优选地,步骤(1)所述脱硫反应的温度为120〜200 °C,例如120 °C、130 °C、140 °C、 150 °C、160 °C、170 °C、180 °C、190 °C或200 °C等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内 其他未列举的数值同样适用。
[0059] 作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述活性炭为煤质活性炭,其平均粒径为 100〜300目,例如100目、130目、150目、180目、200目、240目、270目或300目等,但并不仅限 于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0060] 优选地,步骤(2)所述活性炭与烟气中NOx的摩尔比为(0.6〜1.1) : 1,例如0.6:1、 0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1或1.1:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列 举的数值同样适用。
[0061] 优选地,步骤⑵所述活性炭利用压缩空气喷入烟气管道。
[0062] 优选地,所述压缩空气的压力为0 · 05〜0 · 5MPa,例如0 · 05MPa、0 · IMPa、0 · 15MPa、 O · 2MPa、O · 25MPa、O · 3MPa、O · 35MPa、O · 4MPa、O · 45MPa或O · 5MPa等,但并不仅限于所列举的数 值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0063] 本发明中,此处的压缩空气是将活性炭喷入烟气管道,无需雾化过程,压力范围相 对于脱硫剂浆液雾化喷射时所用压力可以扩展,在相对较低的压力下也可完成。
[0064] 优选地,步骤(2)所述氨水为工业氨水,其浓度为10〜25wt%,例如10wt%、 12wt%、15wt%、18wt%、20wt%、22wt%或25wt%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值 范围内其他未列举的数值同样适用。
[0065] 优选地,步骤(2)所述氨水与烟气中NOx的摩尔比为(0.6〜1.1) : 1,例如0.6 :1、 0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1或1.1:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列 举的数值同样适用。
[0066] 优选地,步骤⑵所述氨水利用压缩空气进行雾化后喷入烟气管道。
[0067] 优选地,所述压缩空气的压力为0.3〜0· 5MPa,例如0 · 3MPa、0 · 35MPa、0 · 4MPa、 0.45MPa或0.5MPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适 用。
[0068] 优选地,步骤⑵所述脱硝反应在烟气管道中进行。
[0069] 优选地,步骤(2)所述脱硝反应的表压为3〜5kPa,例如3kPa、3.2kPa、3.5kPa、 3.8kPa、4kPa、4.2kPa、4.5kPa、4.8kPa或5kPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围 内其他未列举的数值同样适用。
[0070] 优选地,步骤(2)所述脱硝反应的温度为120〜200 °C,例如120 °C、130 °C、140 °C、 150 °C、160 °C、170 °C、180 °C、190 °C或200 °C等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内 其他未列举的数值同样适用。
[0071] 本发明中,脱硝反应的温度与压力即为烟气的温度与压力。
[0072] 作为本发明优选的技术方案,步骤(3)所述除尘处理在除尘单元中进行,所述除尘 单元包括布袋除尘器。
[0073] 优选地,所述除尘单元内表面覆盖活性炭与脱硫剂。
[0074] 本发明中,所述除尘单元布袋除尘器的内表面覆盖活性炭与脱硫剂,可以进一步 与烟气中未反应完的SO2和NOx进行反应,以充分净化烟气。脱硫脱硝后的固体产物也进入布 袋除尘器,与粉尘共同排放。
[0075] 优选地,所述除尘单元用压缩空气进行反向吹扫。
[0076] 优选地,所述压缩空气的压力为0.3〜0· 5MPa,例如0· 3MPa、0· 35MPa、0· 4MPa、 0.45MPa或0.5MPa等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适 用。
[0077] 本发明中,所用布袋除尘器为脉冲除尘器,即每隔一段时间用压缩空气进行反向 吹扫,将布袋上的粉尘从布袋上反吹下来,其间隔时间根据烟气的处理量以及布袋除尘器 的处理能力来决定,一般每次反向吹扫时间为〇. 3〜0.5s,间隔时间为10〜30s。
[0078] 优选地,步骤(2)处理后烟气进入除尘单元的温度为120〜200°C,例如120°C、130 °C、140°C、150°C、160°C、170°C、180°C、190°C或200°C等,但并不仅限于所列举的数值,该数 值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0079] 优选地,步骤(3)处理后烟气温度为100 °C以上,例如100 °C、120 °C、140 °C、160 °C、 180°C或200°C等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0080]本发明中,净化后的烟气温度保持在100°C以上,可以保证烟囱中烟气的提升高 度,避免烟气中携带的少量石灰浆液和饱和水汽因温度降低发生液化,而出现烟肉雨、石膏 雨现象。
[0081] 优选地,步骤(3)处理后排放的烟气中S〇2的浓度降至100mg/m3以下,例如IOOmg/ m3、90mg/m3、80mg/m3、70mg/m3、60mg/m3、50mg/m3 或 40mg/m3 等,但并不仅限于所列举的数值, 该数值范围内其他未列举的数值同样适用,烟气中NOx的浓度降至100mg/m3以下,例如 100mg/m3、90mg/m3、80mg/m3、70mg/m3、60mg/m3、50mg/m3 或 40mg/m3 等,但并不仅限于所列举 的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,粉尘的浓度降至30mg/m3以下,例如 30mg/m3、25mg/m3、20mg/m3、15mg/m3、I Omg/m3或5mg/m3等,但并不仅限于所列举的数值,该数 值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0082] 作为本发明优选的技术方案,所述方法包括以下步骤:
[0083] (1)先将石灰进行化浆处理得到石灰浆液,所得石灰浆液中石灰的浓度为80〜 120g/L,将石灰浆液喷入喷雾塔,与喷雾塔中温度为140〜200°C的待处理催化裂化烟气进 行脱硫反应,反应表压为3〜5kPa,反应温度为120〜200°C;
[0084] (2)向步骤(1)处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,所述活性炭平均粒径为100〜 300目,氨水浓度为10〜25wt%,活性炭和氨水利用压缩空气喷入烟气管道中与烟气发生脱 硝反应,反应表压为3〜5kPa,反应温度为120〜200°C;
[0085] (3)将步骤(2)处理后的烟气在布袋除尘器中进行除尘处理,同时布袋内表面覆盖 的活性炭与石灰作为脱硝与脱硫的介质对烟气进行进一步的脱硝与脱硫处理,烟气进入布 袋除尘器的温度为120〜200 °C,然后达标排放,排放的烟气温度在100 °C以上,其中SO2的浓 度降至l〇〇mg/m3以下,烟气中NOx的浓度降至100mg/m3以下,粉尘的浓度降至30mg/m3以下。
[0086] 与现有技术相比,本发明存在以下有益效果:
[0087] (1)本发明提供的烟气脱硫脱硝除尘系统通过喷雾技术形成了独具特色的半干法 脱硫脱硝除尘系统,有效提高了烟气的净化效率,烟气处理后SOdPNOx的浓度均降至IOOmg/ m3以下,粉尘的浓度降至30mg/m3以下,同时避免了烟囱雨的出现;
[0088] (2)本发明提供的烟气脱硫脱硝除尘系统将脱硫脱硝后的固体产物和粉尘集中处 理,设备及运行成本较低,同时减少了净化烟气中固体颗粒物的夹带;
[0089] (3)本发明提供的烟气脱硫脱硝除尘系统仅仅产生固体废弃物,无重金属废液的 产生,不会带来新的污染问题。
附图说明
[0090] 图1是本发明实施例1提供的烟气脱硫脱硝除尘系统的装置连接示意图;
[0091] 图2是本发明实施例1提供的烟气脱硫脱硝除尘方法的工艺流程图;
[0092] 其中,1-脱硫剂储存装置,2-脱硫剂计量装置,3-脱硫剂化浆装置,4-化浆栗,5-喷 雾塔,6-活性炭储存装置,7-活性炭喷射装置,8-氨水储存装置,9-氨水计量装置,10-氨水 雾化装置,11-布袋除尘器,12-烟囱。
具体实施方式
[0093] 为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说 明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本 发明保护范围以权利要求书为准。
[0094] 以下为本发明典型但非限制性实施例:
[0095] 实施例1:
[0096] 本实施例提供了一种烟气脱硫脱硝除尘系统及其处理方法,所述系统的装置连接 示意图如图1所示,包括脱硫剂供给单元、喷雾塔5、活性炭喷射单元、氨水喷雾单元、布袋除 尘器11和烟肉12;其中,所述脱硫剂供给单元与喷雾塔5的液体进口相连,所述喷雾塔5、布 袋除尘器11和烟肉12依次相连,所述活性炭喷射单元和氨水喷雾单元均连接到喷雾塔5和 布袋除尘器11相连的管道上。
[0097] 所述脱硫剂供给单元包括依次相连的脱硫剂储存装置1和脱硫剂化浆装置3,所述 脱硫剂化浆装置3与喷雾塔5的液体进口相连;所述脱硫剂供给单元还包括脱硫剂计量装置 2,所述脱硫剂计量装置2设置在脱硫剂储存装置1和脱硫剂化浆装置3之间;所述脱硫剂化 浆装置3与喷雾塔5之间设有化浆栗4;所述喷雾塔5包括喷枪,所述喷枪位于喷雾塔5的下 部,通过化浆栗4与脱硫剂化浆装置3的出口管道相连。
[0098] 所述活性炭喷射单元包括依次相连的活性炭储存装置6和活性炭喷射装置7,所述 活性炭喷射装置7连接到喷雾塔5和布袋除尘器11相连的管道上,所述活性炭喷射装置7包 括文丘里喷射器。
[0099] 所述氨水喷雾单元包括依次相连的氨水储存装置8和氨水雾化装置10,所述氨水 雾化装置10连接到喷雾塔5和布袋除尘器11相连的管道上;所述氨水喷雾单元还包括氨水 计量装置9,所述氨水计量装置9设置在氨水储存装置8和氨水雾化装置10之间,所述氨水雾 化装置10包括喷枪,所述氨水计量装置9包括计量栗。
[0100] 所述布袋除尘器11为耐高温布袋除尘器,耐受温度达200°C以上,布袋材质包括氟 美斯和/或玻璃纤维,布袋除尘器11的长度为6m〜9m。
[0101] 利用上述系统处理烟气的方法,所述方法的工艺流程图如图2所示,其中,所述脱 硫剂包括石灰,具体包括以下步骤:
[0102] (1)将石灰进行化浆处理得到石灰浆液,所得石灰浆液中石灰的浓度为80〜120g/ U将石灰浆液喷入喷雾塔5,与喷雾塔5中温度为140〜200 °C的待处理催化裂化烟气进行脱 硫反应,反应表压为3〜5kPa,反应温度为120〜200°C;
[0103] (2)向步骤(1)处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,所述活性炭平均粒径为100〜 300目,氨水浓度为10〜25wt%,活性炭和氨水利用压缩空气喷入烟气管道中与烟气发生脱 硝反应,反应表压为3〜5kPa,反应温度为120〜200°C;
[0104] (3)将步骤(2)处理后的烟气在布袋除尘器11中进行除尘处理,同时布袋内表面覆 盖的活性炭与石灰作为脱硝与脱硫的介质对烟气进行进一步的脱硝与脱硫处理,烟气进入 布袋除尘器11的温度为120〜200°C,然后达标排放,排放的烟气温度在100°C以上,其中SO2 的浓度降至I 〇〇mg/m3以下,烟气中NOx的浓度降至100mg/m3以下,粉尘的浓度降至30mg/m3以 下。
[0105] 实施例2:
[0106] 本实施例提供了一种催化裂化烟气的处理方法,所述催化裂化烟气的温度为160 °C,流量为72000m3/h,其中烟气中各成分含量如表1所示。
[0107]表1实施例2中烟气处理前各成分含量
Figure CN108380023AD00121
[0109] 所述方法采用实施例1中的系统进行,具体包括以下步骤:
[0110] (1)将熟石灰Ca (OH)2加水进行化浆处理得到石灰浆液,所得石灰浆液中熟石灰的 浓度为80g/L,调节石灰浆液的流量保证Ca (OH) 2流量为41kg/h,使得Ca (OH) 2与SO2的摩尔比 为1.4:1,将石灰浆液喷入喷雾塔5的待处理催化裂化烟气中进行脱硫反应,反应表压为 4kPa,反应温度为160°C,喷雾塔5出口温度为140°C ;
[0111] (2)向步骤(1)处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,所述活性炭平均粒径为200目, 活性炭的加入量为l〇kg/h,,氨水浓度为25wt %,氨水加入量为34.3kg/h,活性炭和氨水在 烟气管道中与烟气发生脱硝反应,反应表压为4kPa,反应温度为130°C;
[0112] (3)将步骤(2)处理后的烟气在布袋除尘器11中进行除尘处理,同时布袋内表面覆 盖的活性炭与熟石灰对烟气进行进一步的脱硝与脱硫处理,烟气进入布袋除尘器11的温度 为120°C,然后达标排放,排放的烟气温度为100°C。
[0113]本实施例中,从布袋除尘器收集的粉尘质量为66kg/h,烟气处理后各成分含量如 表2所示。
[0114]表2实施例2中烟气处理后各成分含量
Figure CN108380023AD00122
[0116] 实施例3:
[0117] 本实施例提供了一种催化裂化烟气的处理方法,所述催化裂化烟气的温度为200 °C,流量为52000m3/h,其中烟气中各成分含量如表3所示。
[0118] 表3实施例3中烟气处理前各成分含量
Figure CN108380023AD00123
[0121] 所述方法采用实施例1中的系统进行,具体包括以下步骤:
[0122] ⑴将熟石灰Ca (OH) 2加水进行化浆处理得到石灰浆液,所得石灰浆液中熟石灰的 浓度为l〇〇g/L,调节石灰浆液的流量保证Ca (OH) 2流量为72kg/h,使得Ca (OH) 2与SO2的摩尔 比为I. 2:1,将石灰浆液喷入喷雾塔5的待处理催化裂化烟气中进行脱硫反应,反应表压为 5kPa,反应温度为200°C,喷雾塔5出口温度为180°C ;
[0123] (2)向步骤(1)处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,所述活性炭平均粒径为100目, 活性炭的加入量为7.2kg/h,氨水浓度为25wt %,氨水加入量为24.8kg/h,活性炭和氨水在 烟气管道中与烟气发生脱硝反应,反应表压为5kPa,反应温度为160°C;
[0124] (3)将步骤(2)处理后的烟气在布袋除尘器11中进行除尘处理,同时布袋内表面覆 盖的活性炭与熟石灰对烟气进行进一步的脱硝与脱硫处理,烟气进入布袋除尘器11的温度 为140 °C,然后达标排放,排放的烟气温度为130 °C。
[0125] 本实施例中,从布袋除尘器收集的粉尘质量为124kg/h,烟气处理后各成分含量如 表4所示。
[0126] 表4实施例3中烟气处理后各成分含量
Figure CN108380023AD00131
[0128] 实施例4:
[0129] 本实施例提供了一种催化裂化烟气的处理方法,所述催化裂化烟气的温度为180 °C,流量为52000m3/h,其中烟气中各成分含量如表5所不。
[0130] 表5实施例4中烟气处理前各成分含量 Τ〇Ϊ32Ϊ~所述方法采用实施例1中的系统进行
Figure CN108380023AD00132
,具体包括以下步骤:
[0133] (1)将生石灰CaO加水进行化浆处理得到石灰浆液,所得石灰浆液中熟石灰的浓度 为120g/L,调节石灰浆液的流量保证Ca (OH) 2流量为40kg/h,使得Ca (OH) 2与SO2的摩尔比为 1.1:1,将石灰浆液喷入喷雾塔5的待处理催化裂化烟气中进行脱硫反应,反应表压为3kPa, 反应温度为180 °C,喷雾塔5出口温度为160 °C ;
[0134] (2)向步骤(1)处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,所述活性炭平均粒径为300目, 活性炭的加入量为8.3kg/h,氨水浓度为IOwt %,氨水加入量为118kg/h,活性炭和氨水在烟 气管道中与烟气发生脱硝反应,反应表压为3kPa,反应温度为150°C;
[0135] (3)将步骤(2)处理后的烟气在布袋除尘器11中进行除尘处理,同时布袋内表面覆 盖的活性炭与生石灰对烟气进行进一步的脱硝与脱硫处理,烟气进入布袋除尘器11的温度 为135 °C,然后达标排放,排放的烟气温度为120 °C。
[0136] 本实施例中,从布袋除尘器收集的粉尘质量为71kg/h,烟气处理后各成分含量如 表6所示。
[0137] 表6实施例4中烟气处理后各成分含量
Figure CN108380023AD00141
[0140] 实施例5:
[0141] 本实施例提供了一种催化裂化烟气的处理方法,所述催化裂化烟气的温度为140 °C,流量为60000m3/h,其中烟气中各成分含量如表7所示。
[0142] 表7实施例5中烟气处理前各成分含量 「01431
Figure CN108380023AD00142
[0144] 所述方法采用实施例1中的系统进行,具体包括以下步骤:
[0145] (1)将生石灰CaO加水进行化浆处理得到石灰浆液,所得石灰浆液中熟石灰的浓度 为100g/L,调节石灰浆液的流量保证Ca (OH) 2流量为58.3kg/h,使得Ca (OH) 2与SO2的摩尔比 为1.2:1,将石灰浆液喷入喷雾塔5的待处理催化裂化烟气中进行脱硫反应,反应表压为 4kPa,反应温度为140°C,喷雾塔5出口温度为120°C ;
[0146] (2)向步骤(1)处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,所述活性炭平均粒径为200目, 活性炭的加入量为8kg/h,氨水浓度为15wt %,氨水加入量为114kg/h,活性炭和氨水在烟气 管道中与烟气发生脱硝反应,反应表压为3.6kPa,反应温度为115 °C ;
[0147] (3)将步骤(2)处理后的烟气在布袋除尘器11中进行除尘处理,同时布袋内表面覆 盖的活性炭与熟石灰对烟气进行进一步的脱硝与脱硫处理,烟气进入布袋除尘器11的温度 为110 °C,然后达标排放,排放的烟气温度为100 °c。
[0148]本实施例中,从布袋除尘器收集的粉尘质量为100kg/h,烟气处理后各成分含量如 表8所示。
[0149] 表8实施例5中烟气处理后各成分含量
Figure CN108380023AD00143
[0151] 综合上述实施例可以得出,本发明所述系统采用半干法脱硫脱硝除尘技术,将脱 硫脱硝后的固体产物和粉尘集中处理,设备及运行成本较低,脱硫脱硝过程中仅产生固体 废弃物,无重金属废液的产生;烟气的净化效率较高,烟气处理后SOjPNOx的浓度均降至 100mg/m3以下,粉尘的浓度降至30mg/m3以下,达到国家规定的排放标准。
[0152] 申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细系统和方法,但本发明 并不局限于上述详细系统和方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细系统和方法才能实 施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明系统装置的等效替 换及辅助装置的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1. 一种烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于,所述系统包括脱硫剂供给单元、喷雾塔 (5)、活性炭喷射单元、氨水喷雾单元、除尘单元和尾气排放单元;其中,所述脱硫剂供给单 元与喷雾塔(5)的液体进口相连,所述喷雾塔(5)、除尘单元和尾气排放单元依次相连,所述 活性炭喷射单元和氨水喷雾单元均连接到喷雾塔(5)和除尘单元相连的管道上。
2. 根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述脱硫剂供给单元包括依次相连的脱硫 剂储存装置⑴和脱硫剂化浆装置(3),所述脱硫剂化浆装置⑶与喷雾塔⑸的液体进口相 连; 优选地,所述脱硫剂供给单元还包括脱硫剂计量装置(2),所述脱硫剂计量装置(2)设 置在脱硫剂储存装置(1)和脱硫剂化浆装置(3)之间; 优选地,所述脱硫剂化浆装置⑶与喷雾塔⑸之间设有化浆栗⑷; 优选地,所述喷雾塔(5)包括喷枪,所述喷枪位于喷雾塔(5)的下部,与脱硫剂化浆装置 (3)的出口管道相连; 优选地,所述喷枪为气流式喷枪。
3. 根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述活性炭喷射单元包括依次相连的 活性炭储存装置⑹和活性炭喷射装置(7),所述活性炭喷射装置(7)连接到喷雾塔⑸和除 尘单元相连的管道上; 优选地,所述活性炭为煤质粉状活性炭; 优选地,所述活性炭喷射装置⑺包括文丘里喷射器; 优选地,所述氨水喷雾单元包括依次相连的氨水储存装置(8)和氨水雾化装置(10),所 述氨水雾化装置(10)连接到喷雾塔(5)和除尘单元相连的管道上; 优选地,所述氨水喷雾单元还包括氨水计量装置(9),所述氨水计量装置(9)设置在氨 水储存装置⑻和氨水雾化装置(10)之间; 优选地,所述氨水计量装置⑼包括计量栗; 优选地,所述氨水雾化装置(10)包括喷枪; 优选地,所述喷枪为气流式喷枪。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的系统,其特征在于,所述除尘单元包括布袋除尘器 (11); 优选地,所述布袋除尘器(I 1)为耐高温布袋除尘器,耐受温度达200°C以上; 优选地,所述布袋除尘器(11)的布袋材质包括氟美斯和/或玻璃纤维; 优选地,所述布袋除尘器(11)的长度为6m〜9m; 优选地,所述尾气排放单元包括烟肉(12)。
5. —种采用权利要求1-4任一项所述系统进行烟气脱硫脱硝除尘处理的方法,其特征 在于,所述方法包括以下步骤: (1)将脱硫剂制成浆液后喷入待处理烟气中进行脱硫反应; ⑵向步骤⑴处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,进行脱硝反应; (3)将步骤(2)处理后的烟气进行除尘处理并同时进行进一步的脱硫脱硝处理,得到达 标排放的烟气。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤⑴所述待处理烟气为催化裂化烟气; 优选地,步骤⑴所述待处理烟气包括供暖锅炉和/或工业窑炉排放的烟气; 优选地,步骤⑴所述待处理烟气组分包括SO2、N0X和粉尘; 优选地,步骤⑴所述待处理烟气中SO2的浓度为300〜1000mg/m3; 优选地,步骤⑴所述待处理烟气中NOx的浓度为300〜500mg/m3; 优选地,步骤⑴所述待处理烟气中粉尘的浓度为300〜600mg/m3; 优选地,步骤⑴所述待处理烟气的温度为140〜200°C。
7. 根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,步骤⑴所述脱硫剂包括石灰; 优选地,所述石灰包括生石灰和/或熟石灰; 优选地,步骤⑴所述脱硫剂进行化浆处理得到脱硫剂浆液; 优选地,所述脱硫剂浆液中脱硫剂的浓度为80〜120g/L; 优选地,所述脱硫剂与待处理烟气中SO2的摩尔比为(I. 1〜1.4) : 1; 优选地,所述脱硫剂浆液先进行雾化,再喷入待处理烟气中; 优选地,所述脱硫剂浆液依靠压缩空气进行雾化; 优选地,所述压缩空气的压力为0.3〜0.5MPa; 优选地,所述压缩空气与脱硫剂浆液的体积比为(1〜1.5) : 1; 优选地,步骤⑴所述脱硫反应在喷雾塔⑸中进行; 优选地,步骤⑴所述脱硫反应的表压为3〜5kPa; 优选地,步骤⑴所述脱硫反应的温度为120〜200°C。
8. 根据权利要求5-7任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述活性炭为煤质活性 炭,其平均粒径为100〜300目; 优选地,步骤⑵所述活性炭与烟气中NOx的摩尔比为(0.6〜1.1) : 1; 优选地,步骤⑵所述活性炭利用压缩空气喷入烟气管道; 优选地,所述压缩空气的压力为0 · 05〜0 · 5MPa; 优选地,步骤⑵所述氨水为工业氨水,其浓度为10〜25wt % ; 优选地,步骤⑵所述氨水与烟气中NOx的摩尔比为(0.6〜1.1) : 1; 优选地,步骤⑵所述氨水利用压缩空气进行雾化后喷入烟气管道; 优选地,所述压缩空气的压力为0.3〜0.5MPa; 优选地,步骤⑵所述脱硝反应在烟气管道中进行; 优选地,步骤⑵所述脱硝反应的表压为3〜5kPa; 优选地,步骤⑵所述脱硝反应的温度为120〜200°C。
9. 根据权利要求5-8任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述除尘处理在除尘单 元中进行,所述除尘单元包括布袋除尘器(11); 优选地,所述除尘单元内表面覆盖活性炭与脱硫剂; 优选地,所述除尘单元用压缩空气进行反向吹扫; 优选地,所述压缩空气的压力为0.3〜0.5MPa; 优选地,步骤⑵处理后烟气进入除尘单元的温度为120〜200°C ; 优选地,步骤⑶处理后烟气温度为KKTC以上; 优选地,步骤(3)处理后排放的烟气中SO2的浓度降至lOOmg/m3以下,烟气中NOx的浓度 降至l〇〇mg/m3以下,粉尘的浓度降至30mg/m3以下。
10. 根据权利要求5-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: (1) 先将石灰进行化浆处理得到石灰浆液,所得石灰浆液中石灰的浓度为80〜120g/L, 将石灰浆液喷入喷雾塔(5),与喷雾塔(5)中温度为140〜200°C的待处理催化裂化烟气进行 脱硫反应,反应表压为3〜5kPa,反应温度为120〜180°C; (2) 向步骤(1)处理后的烟气中喷入活性炭和氨水,所述活性炭平均粒径为100〜300 目,氨水浓度为10〜25wt%,活性炭和氨水利用压缩空气喷入烟气管道中与烟气发生脱硝 反应,反应表压为3〜5kPa,反应温度为120〜200°C; (3) 将步骤(2)处理后的烟气在布袋除尘器(11)中进行除尘处理,同时布袋内表面覆盖 的活性炭与石灰作为脱硝与脱硫的介质对烟气进行进一步的脱硝与脱硫处理,烟气进入布 袋除尘器(I 1)的温度为120〜200°C,然后达标排放,排放的烟气温度在100°C以上,其中SO2 的浓度降至I 〇〇mg/m3以下,烟气中NOx的浓度降至100mg/m3以下,粉尘的浓度降至30mg/m3以 下。
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