CN109173650A - 一种熄焦废气处理方法及系统 - Google Patents

一种熄焦废气处理方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109173650A
CN109173650A CN201811204007.XA CN201811204007A CN109173650A CN 109173650 A CN109173650 A CN 109173650A CN 201811204007 A CN201811204007 A CN 201811204007A CN 109173650 A CN109173650 A CN 109173650A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
oxidation
lye spray
lye
coke powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811204007.XA
Other languages
English (en)
Inventor
徐潜
李军
陈顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cypress Diacon Environmental Technology (shanghai) Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Cypress Diacon Environmental Technology (shanghai) Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cypress Diacon Environmental Technology (shanghai) Ltd By Share Ltd filed Critical Cypress Diacon Environmental Technology (shanghai) Ltd By Share Ltd
Publication of CN109173650A publication Critical patent/CN109173650A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/502—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device

Abstract

本发明涉及钢铁生产领域，特别是涉及一种熄焦废气处理方法及系统。本发明提供一种熄焦废气处理方法，包括：将待处理烟气进行冷凝处理；将冷凝处理所得气体进行旋风分离处理；将旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理；将组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理；将碱液喷淋处理所得气体进行吸附处理；将至少部分的冷凝处理所得冷凝液、至少部分的旋风分离处理所得粉尘、至少部分的碱液喷淋处理所得液相还进行焦粉沉淀处理。本发明所提供的熄焦废气处理方法和系统可以高效降低熄焦废气中的有害物质的含量，从而满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171‑2012）的排放标准，是一种低成本、高效率的熄焦废气后处理方法。

Description

一种熄焦废气处理方法及系统
技术领域
本发明涉及钢铁生产领域，特别是涉及一种熄焦废气处理方法及系统。
背景技术
熄焦(英文名称coke quenching)是煤炭炼焦过程的专用术语，其意义为将炼制好的赤热焦炭冷却到便于运输和贮存的温度，对于炼焦炉操作过程来说，就是熄焦或熄焦过程。煤炭经过高温干馏过程生成焦炭，此过程称为炼焦，炼焦过程是在炼焦炉内进行，生产的焦炭用与冶金。炼焦终了时，焦炭的温度一般在950～1100℃，经过熄焦将温度降到250℃以下。熄焦的方式有炉内熄焦和炉外熄焦两种，炉内熄焦是在炼焦炉内用蒸汽或煤气将焦炭冷却后在卸出焦炉。这种熄焦方式只用于连续式直立焦炉。现代水平室式的炼焦炉均采用炉外熄焦，炉外熄焦有分为干法熄焦和湿法熄焦两类。干法熄焦过程是用循环惰性气体为热载体，由循环风机将冷的循环气体输入赤热焦碳冷却室，将高温焦炭冷却至250℃以下排出，吸收焦炭热量后的气体被排出，从而将热量带走。湿法熄焦过程是直接利用水浇洒在高温焦碳上降温的一种方法。熄焦塔上方装有几组喷淋水头，直接喷淋降温，产生大量蒸气，由熄焦塔顶部冒出。
所以，无论是干法熄焦过程还是湿法熄焦过程，都会产生大量的气体废弃，如何对这些废弃进行妥善处理是非常重要的。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钢铁厂高炉烟气湿式净化处理方法及系统，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种熄焦废气处理方法，包括：
1)将待处理烟气进行冷凝处理；
2)将冷凝处理所得气体进行旋风分离处理；
3)将旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理；
4)将组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理；
5)将碱液喷淋处理所得气体进行吸附处理；
将至少部分的冷凝处理所得冷凝液、至少部分的旋风分离处理所得粉尘、至少部分的碱液喷淋处理所得液相还进行焦粉沉淀处理。
在本发明一些实施方式中，采用管壳式换热器进行冷凝处理。
在本发明一些实施方式中，管壳式换热器选自固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器中的一种或多种的组合，换热器效率≥93％。
在本发明一些实施方式中，冷凝处理所得气体的温度≤50℃。
在本发明一些实施方式中，采用旋风除尘器进行旋风分离处理。
在本发明一些实施方式中，旋风分离器选自螺旋型旋风分离器、涡旋型旋风分离器、扩散型旋风分离器和旋流型旋风分离器中的一种或多种的组合，风速为18-26m/s，除尘效率≥95％。
在本发明一些实施方式中，所述组合氧化处理包括臭氧氧化处理、光催化氧化处理、低温等离子体氧化处理中的一种或多种的组合。
在本发明一些实施方式中，采用臭氧发生器进行臭氧氧化处理，采用UV光催化氧化设备进行光催化氧化处理，采用等离子体发生器进行低温等离子体氧化处理。
在本发明一些实施方式中，臭氧发生器的功率为3-10KW，臭氧发生量为2000-6500mg/m3；UV光催化氧化设备的功率为4-40KW，紫外光波长为185nm和254nm，优选185nm，催化剂为纳米二氧化钛，气体空速2000-20000h-1；等离子体发生器型式为电晕放电或介质阻挡放电，优选为介质阻挡放电型式，放电频率为5-25KHz，放电电压为10-65kV，空塔流速为1-5m/s。
在本发明一些实施方式中，采用碱液喷淋塔进行碱液喷淋处理。
在本发明一些实施方式中，碱液喷淋处理中，所使用的碱液选自NaOH溶液、NH4OH溶液、NaHCO3溶液、Ca(OH)2溶液中的一种或多种的组合，碱液的浓度为0.01～1mol/L，液气比为1-5L/m3。
在本发明一些实施方式中，至少部分的碱液喷淋处理所得液相被回用于碱液喷淋处理。
在本发明一些实施方式中，采用吸附器进行吸附处理。
在本发明一些实施方式中，吸附处理所使用的吸附介质选自活性炭、活性炭纤维或活性焦中的一种或多种的组合，进行吸附处理时，气体空速为700-3000h-1，空塔速度为0.5-1.0m/s，停留时间为2-5s。
在本发明一些实施方式中，采用焦粉沉淀池进行焦粉沉淀处理。
在本发明一些实施方式中，焦粉沉淀池为平流式沉淀池或竖流式沉淀池，沉淀区设有斜板、斜管或支管中的一种或多种的组合，斜板和斜管与水平面夹角为45-65°，斜板间距为80-120mm，过流率12-55m3/(m2*h)。
在本发明一些实施方式中，通过焦粉沉淀池处理后，沉淀物经过压滤、烘干制备获得焦粉。
本发明第二方面提供一种熄焦废气处理系统，包括：
用于将待处理烟气进行冷凝处理的冷凝装置；
用于将冷凝处理所得气体进行旋风分离处理的旋风分离装置，所述旋风分离装置与冷凝装置流体连通；
用于将旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理的组合氧化装置，所述组合氧化装置与旋风分离装置流体连通；
用于将组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理的碱液喷淋装置，所述碱液喷淋装置与组合氧化装置流体连通；
用于将碱液喷淋处理所得气体进行吸附处理的吸附装置，所述吸附装置与碱液喷淋装置流体连通；
用于将至少部分的冷凝处理所得冷凝液、至少部分的旋风分离处理所得粉尘、至少部分的碱液喷淋处理所得液相进行焦粉沉淀处理的焦粉沉淀装置，所述焦粉沉淀装置分别与冷凝装置、旋风分离装置和碱液喷淋装置流体连通。
在本发明一些实施方式中，所述冷凝装置为管壳式换热器。
在本发明一些实施方式中，所述管壳式换热器选自固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器中的一种或多种的组合。
在本发明一些实施方式中，所述旋风分离装置为旋风分离器。
在本发明一些实施方式中，旋风分离器选自螺旋型旋风分离器、涡旋型旋风分离器、扩散型旋风分离器和旋流型旋风分离器中的一种或多种的组合。
在本发明一些实施方式中，所述组合氧化装置包括臭氧氧化装置、光催化氧化装置、低温等离子体氧化装置中的一种或多种的组合。
在本发明一些实施方式中，所述臭氧氧化装置包括臭氧发生器，所述光催化氧化装置包括UV光催化氧化设备，所述低温等离子体氧化装置包括等离子体发生器。
在本发明一些实施方式中，所述碱液喷淋装置选自碱液喷淋塔。
在本发明一些实施方式中，所述碱液喷淋塔中所使用的碱液选自NaOH溶液、NH4OH溶液、NaHCO3溶液、Ca(OH)2溶液中的一种或多种的组合，碱液的浓度为0.01～1mol/L，碱液喷淋塔中液气比为1-5L/m3。
在本发明一些实施方式中，碱液喷淋装置的液相出口与碱液入口流体连通。
在本发明一些实施方式中，所述吸附装置选自吸附器。
在本发明一些实施方式中，所述吸附装置中填充有吸附介质，所述吸附介质选自活性炭、活性炭纤维或活性焦中的一种或多种的组合。
在本发明一些实施方式中，所述焦粉沉淀装置选自焦粉沉淀池。
在本发明一些实施方式中，所述焦粉沉淀装置为平流式焦粉沉淀池和/或竖流式焦粉沉淀池，沉淀区设有斜板、斜管或支管中的一种或多种的组合，斜板和/或斜管与水平面夹角为45-65°，斜板间距为80-120mm。
附图说明
图1显示为本发明处理方法及系统示意图。
元件标号说明
1 冷凝装置
2 旋风分离装置
3 组合氧化装置
4 碱液喷淋装置
5 吸附装置
6 焦粉沉淀装置
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明一方面提供一种熄焦废气处理方法，所述方法可以包括：将待处理烟气进行冷凝处理。所述待处理烟气主要可以是熄焦过程(例如，干法熄焦过程和/或湿法熄焦过程)所产生的气体废气。所述冷凝处理通常指利用冷凝介质(例如，水等)与待处理烟气进行热交换，从而降低待处理烟气的温度，并通过冷凝介质吸收待处理烟气中的热量的处理方法。所述冷凝处理通常可以有效降低待处理烟气的温度，并可以回收待处理烟气的余热。本领域技术人员可选择合适的设备和方法对待处理烟气进行冷凝处理，例如，可以采用管壳式换热器等进行冷凝处理，使用时，熄焦废气进入管程换热器，常温水通常走管程，废气通常走壳程，再例如，管壳式换热器可以是固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器等，优选可以为U型管式换热器，再例如，所述管壳式换热器的换热器的换热效率通常≥93％，再例如，冷凝处理所得气体温度通常控制在50℃以下。
本发明所提供的熄焦废气处理方法还可以包括：将冷凝处理所得气体进行旋风分离处理。所述旋风分离处理通常指使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒被收集的处理方法。所述旋风除尘处理通常可以有效去除烟气中的粉尘，所述粉尘通常指粒径为5微米以上(例如，5-1000μm)的固体颗粒物。本领域技术人员可选择合适的设备和方法对冷凝处理所得气体进行旋风分离处理，例如，可以采用旋风分离器等进行旋风分离处理，再例如，旋风分离器可以为螺旋型旋风分离器、涡旋型旋风分离器、扩散型旋风分离器和旋流型旋风分离器等，优选可以为螺旋型和旋流型，废气进入旋风除尘器进口风速可以控制在18-26m/s，除尘效率通常≥95％。通过旋风分离处理后，待处理气体中的粉尘颗粒可以基本被去除。
本发明所提供的熄焦废气处理方法还可以包括：将旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理。所述组合氧化处理通常指利用一种或多种氧化方法，对气体中可被氧化的组分(通常为一些具有还原性的物质，例如，NO、H2S、CO等酸性物质)进行氧化，从而去除气体中还原性物质的处理方法。本领域技术人员可选择合适的设备和方法对旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理，例如，所述组合氧化处理可以包括臭氧氧化处理、光催化氧化处理、低温等离子体氧化处理中的一种或多种的组合。所述臭氧氧化处理通常指将臭氧引入待处理气体中，从而将待处理气体中可以被臭氧氧化的物质进行氧化的处理方法；所述光催化氧化处理通常指将光催化剂引入待处理气体中，使待处理气体经受光辐射(例如，紫外光辐射)，从而使待处理气体在光催化下经受氧化反应，从而将待处理气体中可以被氧化的物质进行氧化的处理方法；所述低温等离子体氧化处理通常指在0-60℃的温度条件下，将等离子体引入待处理气体中，从而将待处理气体中可以被氧化的物质进行氧化的处理方法。再例如，所述臭氧氧化处理中，臭氧发生器的功率可以为3-10KW，臭氧发生量可以为2000-6500mg/m3；再例如，所述光催化氧化处理中，紫外光解装置的功率可以为4-40KW，紫外光波长通常为185nm和254nm，优选为185nm，催化剂通常为纳米二氧化钛，空速可以为2000-20000h-1；再例如，所述低温等离子体氧化处理中，等离子体发生器可以为电晕放电或介质阻挡放电，优选为介质阻挡放电型式，放电频率可以为5-25KHz，放电电压可以为10-65kV，烟气空速可以为1-5m/s。组合氧化处理中，通常包括两个以上氧化处理方法，从而可以达到良好的氧化效果，通过组合氧化处理后，待处理气体中的挥发性有机物(VOCs)的去除率可达98％以上，待处理气体中的CO可以转化为CO2，其转化率可达97％以上。
本发明所提供的熄焦废气处理方法还可以包括：将组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理。所述碱液喷淋处理通常指将碱液引入待处理气体中，从而吸附气体中可以被碱液吸附的物质(例如，NO2、SO2、CO2等气体)的处理方法。本领域技术人员可选择合适的设备和方法对组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理，例如，可以采用碱液喷淋塔等进行碱液喷淋处理，所述碱液喷淋塔可以是旋流板塔或填料塔等，再例如，碱液喷淋处理中，所使用的碱液选自NaOH溶液、NH4OH溶液、NaHCO3溶液、Ca(OH)2溶液中的一种或多种的组合，通常来说，碱液之间的比例是可以任意调节的，碱液的浓度可以为0.01～1mol/L，液气比可以为1-5L/m3。通过碱液喷淋处理后，待处理气体中的硫氧化物去除率可达99％以上，待处理气体中的CO2去除率可达98％以上。至少部分的碱液喷淋处理所得液相可以被回用于碱液喷淋处理，所得液相中通常包括未完全反应的碱液，回收的碱液可以与新鲜碱液合并循环使用，回收的碱液可以占碱液总量的25-50％。
本发明所提供的熄焦废气处理方法还可以包括：将碱液喷淋处理所得气体进行吸附处理。所述吸附处理通常指利用吸附介质的吸附性吸附被处理气体中的可被吸附组分，从而将一些可以被吸附的组分与气体分离的处理方法。所述吸附处理通常可以进一步降低、去除烟气中一些难氧化物质的含量，这些物质可以是例如二噁英等物质。本领域技术人员可选择合适的设备和方法对氧化吸收处理所得气体进行吸附处理，例如，可以采用吸附器进行吸附处理，吸附器中通常填充有吸附介质，吸附处理所使用的吸附介质可以选自活性炭、活性炭纤维或活性焦等，再例如，进行吸附处理时，待处理气体的空速可以为700-3000h-1，空塔速度可以为0.5-1.0m/s，停留时间通常为2-5s。通过吸附处理后，待处理气体中难以被氧化的物质，如二噁英等通常可以被基本上吸附去除，去除效率可达90％以上。
本发明所提供的熄焦废气处理方法还可以包括：将至少部分的冷凝处理所得冷凝液和/或至少部分的旋风分离处理所得粉尘和/或至少部分的碱液喷淋处理所得液相还进行焦粉沉淀处理。所述焦粉沉淀处理通常指将待处理流体进行静置，从而使待处理流体中的焦粉通过重力作用沉淀的处理方法。本领域技术人员可选择合适的设备和方法对各待处理流股进行焦粉沉淀处理，例如，可以采用焦粉沉淀池进行焦粉沉淀处理，再例如，焦粉沉淀池通常可以为沉淀池，更具体可以为平流式沉淀池和/或竖流式沉淀池，沉淀区可以设有斜板(管)和/或支管，斜板(管)与水平面的夹角可以为45-65°，斜板的间距可以80-120mm，过流率可以12-55m3/(m2*h)。通过焦粉沉淀池处理后，沉淀物再经过压滤、烘干等手段可以回收焦粉。
本发明另一方面提供一种熄焦废气处理系统，如图1所示，可以包括：用于将待处理烟气进行冷凝处理的冷凝装置1，待处理烟气可以被引入冷凝装置1中，从而经受冷凝处理。所述冷凝装置1可以是管壳式换热器等，所述管壳式换热器可以选自固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器中的一种或多种的组合，优选可以为U型管式换热器，所述换热器的换热效率通常≥93％。
本发明所提供的熄焦废气处理系统，还可以包括：用于将冷凝处理所得气体进行旋风分离处理的旋风分离装置2，所述旋风分离装置2与冷凝装置1流体连通，所述冷凝处理所得气体可以被引入旋风分离装置2中，从而经受旋风分离处理。所述旋风分离装置2可以为旋风分离器等，所述旋风分离器可以为螺旋型旋风分离器、涡旋型旋风分离器、扩散型旋风分离器和旋流型旋风分离器等中的一种或多种的组合，优选可以为螺旋型旋风分离器和旋流型旋风分离器，废气进入旋风除尘器的进口风速可以为18-26m/s，除尘效率通常≥95％。
本发明所提供的熄焦废气处理系统，还可以包括：用于将旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理的组合氧化装置3，所述组合氧化装置3与旋风分离装置2流体连通，所述旋风分离处理所得气体可以通过组合氧化装置3进行组合氧化处理。所述组合氧化装置3可以包括臭氧氧化装置、光催化氧化装置、低温等离子体氧化装置中的一种或多种的组合。所述臭氧氧化装置可以包括臭氧发生器等，所述臭氧氧化装置可以直接与气体管道相连通，通过臭氧发生器产生臭氧，从而可以将臭氧引入气体管道中，将臭氧与待处理气体混合以进行臭氧氧化处理；所述光催化氧化装置可以包括UV光催化氧化设备，所述紫外光解装置可以是例如等，所述光催化氧化装置可以与旋风分离装置2流体连通，经受旋风分离处理后的气体可以被引入光催化氧化装置中，从而经受光催化氧化处理，处理所得气体可以被进一步引入后续处理装置中；所述低温等离子体氧化装置可以包括等离子体发生器等，所述低温等离子体氧化装置可以直接与气体管道相连通，通过等离子体发生器产生等离子体，从而可以将等离子体引入气体管道中，将等离子体与待处理气体混合以进行低温等离子体氧化处理。组合氧化装置中，通常包括两个以上氧化装置，从而可以达到良好的氧化效果，例如，臭氧发生器的功率可以为3-10KW，臭氧发生器的发生量可以为2000-6500mg/m3；再例如，UV光催化氧化设备的功率可以为4-40KW，紫外光波长可以为185nm和254nm，优选为185nm，空速为2000-20000h-1，UV光催化氧化设备中通常设有催化剂，所述催化剂可以为纳米二氧化钛；等离子体发生器的形式可以为电晕放电或介质阻挡放电，优选为介质阻挡放电型式，放电频率可以为5-25KHz，放电电压可以为10-65kV，待处理气体的空速可以为1-5m/s。
本发明所提供的熄焦废气处理系统，还可以包括：用于将组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理的碱液喷淋装置4，所述碱液喷淋装置4与组合氧化装置3流体连通，所述组合氧化处理所得气体可以被引入碱液喷淋装置4中，从而经受碱液喷淋处理。所述碱液喷淋装置4可以为碱液喷淋塔等，所述碱液喷淋塔中所使用的碱液可以选自NaOH溶液、NH4OH溶液、NaHCO3溶液、Ca(OH)2等溶液中的一种或多种的组合，碱液的浓度可以为0.01～1mol/L，碱液喷淋塔中液气比可以为1-5L/m3。碱液喷淋装置4的液相出口可以与碱液入口流体连通，从而可以将至少部分的碱液喷淋处理所得液相引回碱液喷淋装置4中，作为碱液回用于碱液喷淋处理，回用的碱液可以单独使用，也可以与新鲜碱液混合使用。
本发明所提供的熄焦废气处理系统，还可以包括：用于将碱液喷淋处理所得气体进行吸附处理的吸附装置5，所述吸附装置5与碱液喷淋装置4流体连通，碱液喷淋处理所得气体可以被以引入吸附装置5中，从而经受吸附处理。所述吸附装置5可以是吸附器等，所述吸附器中通常填充有吸附介质，所述吸附介质可以选自活性炭、活性炭纤维和活性焦等，进行吸附处理时，待处理气体的空速可以为700-3000h-1，空塔速度可以为0.5-1.0m/s，停留时间可以为2-5s。
本发明所提供的熄焦废气处理系统，还可以包括：焦粉沉淀装置6，所述焦粉沉淀装置6可以用于将至少部分的冷凝处理所得冷凝液和/或至少部分的旋风分离处理所得粉尘和/或至少部分的碱液喷淋处理所得液相进行焦粉沉淀处理，所述焦粉沉淀装置6可以分别与冷凝装置1和/或旋风分离装置2和/或碱液喷淋装置4流体连通，冷凝处理所得冷凝液和/或至少部分的旋风分离处理所得粉尘和/或至少部分的碱液喷淋处理所得液相可以被引入焦粉沉淀装置6中，从而经受焦粉沉淀处理。所述焦粉沉淀装置6可以是沉淀池(例如，焦粉沉淀池)等，焦粉沉淀池可以为平流式沉淀池或竖流式沉淀池，沉淀区可以设有斜板(管)或支管，斜板(管)与水平面夹角可以为45-65°，斜板间距可以为80-120mm，过流率可以为12-55m3/(m2*h)。
本发明所提供的熄焦废气处理方法和系统可以高效降低熄焦废气中的有害物质的含量，从而满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的排放标准，是一种低成本、高效率的熄焦废气后处理方法，适合工业上大规模推广和应用。
实施例1
实施例中所使用的待处理熄焦废气的主要指标如下：粉尘浓度为1000mg/Nm3，SO2浓度为500mg/Nm3，CO浓度为2000mg/Nm3，挥发性有机物(VOCs)浓度为200mg/Nm3。
将待处理熄焦废气引入管程换热器进行冷凝，实施例中所采用的管壳式换热器为U型管式换热器，换热器热效率为95％，以常温水(25-32℃)为冷却介质通入管程，熄焦废气通入壳程，冷凝处理所得气体的出口温度控制在40℃；
将处理所得烟气引入旋风分离器去除烟气中的粉尘(粒径为≥5μm)，旋风分离器为螺旋型、涡旋型、扩散型或旋流型，优选为螺旋型和旋流型，废气进入旋风除尘器进口风速控制在23m/s，除尘效率为96％；
将处理所得废气进行组合氧化处理，组合氧化处理包括如下几种处理方式：臭氧氧化+光催化氧化+等离子体氧化组合处理，各处理方式的参数如下：臭氧氧化处理中，臭氧发生器的功率为3KW，臭氧发生量为2000mg/m3；光催化氧化中，催化剂为纳米二氧化钛，紫外光解装置的功率为6KW，紫外光波长为185nm，空速为9000h-1；等离子体氧化处理中，等离子体发生器型式为介质阻挡放电，放电频率为15KHz，放电电压为30kV，烟气空速为3m/s。通过组合氧化处理后，废气中的挥发性有机物(VOCs)的去除率可达99％，废气中CO被氧化为CO2，其转化率为98.5％；
将处理所得废气引入碱液喷淋塔，碱液喷淋塔中所使用碱液为NaOH与Ca(OH)2溶液任意比例的组合，总浓度为1mol/L，液气比为1L/m3，通过碱液喷淋处理后，废气中的硫氧化物去除率可达99.5％，CO2去除率可达98.5％。其作用为吸附废气中的SO3、SO2、CO2等气体；吸收后的碱液一部分与新鲜碱液循环使用，一部分送至焦粉沉淀池，循环比例为1：3；
将处理所得废气中进入活性炭吸附器，废气中的难氧化物质如如二噁英等被活性炭吸附而去除，在吸附处理时，废气空速控制为1000h-1，空塔速度控制为0.65m/s，停留时间控制在4s。通过吸附处理后，废气中难以被氧化的物质，如二噁英等被吸附去除，去除效率可达93％。
将冷凝处理所得冷凝液、旋风分离处理所得粉尘、碱液喷淋处理所得剩余的液相引入焦粉沉淀池，焦粉沉淀池为平流式或竖流式沉淀池，沉淀区设有斜管，斜管与水平面夹角为55°，斜板间距100mm，过流率35m3/(m2*h)。通过焦粉沉淀池处理后，沉淀物再经过压滤、烘干等手段可以回收焦粉。
经上述处理过程所得的气体的粉尘浓度由初始的1000mg/Nm3降为40mg/Nm3，去除率为96％；SO2浓度由初始的500mg/Nm3降为2.5mg/Nm3，去除率为99.5％；CO浓度由初始的2000mg/Nm3降为30mg/Nm3，去除率为98.5％；VOCs浓度由初始的200mg/Nm3降为2mg/Nm3，去除率为99％。因此，上述处理过程可有有效降低熄焦废气中的有害物质的含量，从而满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的排放要求。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种熄焦废气处理方法，包括：
1)将待处理烟气进行冷凝处理；
2)将冷凝处理所得气体进行旋风分离处理；
3)将旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理；
4)将组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理；
5)将碱液喷淋处理所得气体进行吸附处理；
将至少部分的冷凝处理所得冷凝液、至少部分的旋风分离处理所得粉尘、至少部分的碱液喷淋处理所得液相还进行焦粉沉淀处理。
2.如权利要求1所述的熄焦废气处理方法，其特征在于，还包括如下技术特种中的一个或多个：
A1)采用管壳式换热器进行冷凝处理；
A2)管壳式换热器选自固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器中的一种或多种的组合，换热器效率≥93％；
A3)冷凝处理所得气体的温度≤50℃。
3.如权利要求1所述的熄焦废气处理方法，其特征在于，还包括如下技术特种中的一个或多个：
B1)采用旋风除尘器进行旋风分离处理；
B2)旋风分离器选自螺旋型旋风分离器、涡旋型旋风分离器、扩散型旋风分离器和旋流型旋风分离器中的一种或多种的组合，风速为18-26m/s，除尘效率≥95％。
4.如权利要求1所述的熄焦废气处理方法，其特征在于，还包括如下技术特种中的一个或多个：
C1)所述组合氧化处理包括臭氧氧化处理、光催化氧化处理、低温等离子体氧化处理中的一种或多种的组合；
C2)采用臭氧发生器进行臭氧氧化处理，采用UV光催化氧化设备进行光催化氧化处理，采用等离子体发生器进行低温等离子体氧化处理；
C3)臭氧发生器的功率为3-10KW，臭氧发生量为2000-6500mg/m3；UV光催化氧化设备的功率为4-40KW，紫外光波长为185nm和254nm，优选185nm，催化剂为纳米二氧化钛，气体空速2000-20000h-1；等离子体发生器型式为电晕放电或介质阻挡放电，优选为介质阻挡放电型式，放电频率为5-25KHz，放电电压为10-65kV，空塔流速为1-5m/s。
5.如权利要求1所述的熄焦废气处理方法，其特征在于，还包括如下技术特种中的一个或多个：
D1)采用碱液喷淋塔进行碱液喷淋处理；
D2)碱液喷淋处理中，所使用的碱液选自NaOH溶液、NH4OH溶液、NaHCO3溶液、Ca(OH)2溶液中的一种或多种的组合，碱液的浓度为0.01～1mol/L，液气比为1-5L/m3；
D3)至少部分的碱液喷淋处理所得液相被回用于碱液喷淋处理；
D4)采用吸附器进行吸附处理；
D5)吸附处理所使用的吸附介质选自活性炭、活性炭纤维或活性焦中的一种或多种的组合，进行吸附处理时，气体空速为700-3000h-1，空塔速度为0.5-1.0m/s，停留时间为2-5s；
D6)采用焦粉沉淀池进行焦粉沉淀处理；
D7)焦粉沉淀池为平流式沉淀池或竖流式沉淀池，沉淀区设有斜板、斜管或支管中的一种或多种的组合，斜板和斜管与水平面夹角为45-65°，斜板间距为80-120mm，过流率12-55m3/(m2*h)；
D8)通过焦粉沉淀池处理后，沉淀物经过压滤、烘干制备获得焦粉。
6.一种熄焦废气处理系统，包括：
用于将待处理烟气进行冷凝处理的冷凝装置(1)；
用于将冷凝处理所得气体进行旋风分离处理的旋风分离装置(2)，所述旋风分离装置(2)与冷凝装置(1)流体连通；
用于将旋风分离处理所得气体进行组合氧化处理的组合氧化装置(3)，所述组合氧化装置(3)与旋风分离装置(2)流体连通；
用于将组合氧化处理所得气体进行碱液喷淋处理的碱液喷淋装置(4)，所述碱液喷淋装置(4)与组合氧化装置(3)流体连通；
用于将碱液喷淋处理所得气体进行吸附处理的吸附装置(5)，所述吸附装置(5)与碱液喷淋装置(4)流体连通；
用于将至少部分的冷凝处理所得冷凝液、至少部分的旋风分离处理所得粉尘、至少部分的碱液喷淋处理所得液相进行焦粉沉淀处理的焦粉沉淀装置(6)，所述焦粉沉淀装置(6)分别与冷凝装置(1)、旋风分离装置(2)和碱液喷淋装置(4)流体连通。
7.如权利要求6所述的熄焦废气处理系统，其特征在于，所述冷凝装置(1)为管壳式换热器；
和/或，所述管壳式换热器选自固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器中的一种或多种的组合。
8.如权利要求6所述的熄焦废气处理系统，其特征在于，所述旋风分离装置(2)为旋风分离器；
和/活，旋风分离器选自螺旋型旋风分离器、涡旋型旋风分离器、扩散型旋风分离器和旋流型旋风分离器中的一种或多种的组合。
9.如权利要求6所述的熄焦废气处理系统，其特征在于，所述组合氧化装置(3)包括臭氧氧化装置、光催化氧化装置、低温等离子体氧化装置中的一种或多种的组合；
和/或，所述臭氧氧化装置包括臭氧发生器，所述光催化氧化装置包括UV光催化氧化设备，所述低温等离子体氧化装置包括等离子体发生器。
10.如权利要求6所述的熄焦废气处理系统，其特征在于，所述碱液喷淋装置(4)选自碱液喷淋塔；
和/或，所述碱液喷淋塔中所使用的碱液选自NaOH溶液、NH4OH溶液、NaHCO3溶液、Ca(OH)2溶液中的一种或多种的组合，碱液的浓度为0.01～1mol/L，碱液喷淋塔中液气比为1-5L/m3；
和/或，碱液喷淋装置(4)的液相出口与碱液入口流体连通；
和/或，所述吸附装置(5)选自吸附器；
和/或，所述吸附装置(5)中填充有吸附介质，所述吸附介质选自活性炭、活性炭纤维或活性焦中的一种或多种的组合；
和/或，所述焦粉沉淀装置(6)选自焦粉沉淀池；
和/或，所述焦粉沉淀装置(6)为平流式焦粉沉淀池和/或竖流式焦粉沉淀池，沉淀区设有斜板、斜管或支管中的一种或多种的组合，斜板和/或斜管与水平面夹角为45-65°，斜板间距为80-120mm。
CN201811204007.XA 2018-06-06 2018-10-16 一种熄焦废气处理方法及系统 Pending CN109173650A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2018105763549 2018-06-06
CN201810576354 2018-06-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109173650A true CN109173650A (zh) 2019-01-11

Family

ID=64944908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811204007.XA Pending CN109173650A (zh) 2018-06-06 2018-10-16 一种熄焦废气处理方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109173650A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110433631A (zh) * 2019-08-20 2019-11-12 河北唯沃环境工程科技有限公司 一种定量氧化耦合强化吸收同时去除多污染物技术
WO2021035952A1 (zh) * 2019-08-26 2021-03-04 山鹰国际控股股份公司 一种造纸废气的处理工艺
CN113069864A (zh) * 2021-03-31 2021-07-06 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 一种适用于干熄焦出焦气的处理系统及工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103961997A (zh) * 2014-05-29 2014-08-06 湖南众鑫新材料科技有限公司 一种偏钒酸铵焙烧炉排放出尾气的回收工艺
CN104772018A (zh) * 2015-04-22 2015-07-15 北京华电盈通环保工程有限公司 一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统及方法
CN204656311U (zh) * 2015-05-20 2015-09-23 中国华电集团科学技术研究总院有限公司 一种燃煤电厂烟气的净化系统
CN105561748A (zh) * 2015-12-16 2016-05-11 无锡蓝天电子有限公司 一种常温气相催化氧化-吸收还原两段式烟气脱硝工艺
CN106823778A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 常州大学 一种滚漆车间污染治理装置
CN206887008U (zh) * 2017-06-20 2018-01-16 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种湿熄焦蒸汽的净化处理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103961997A (zh) * 2014-05-29 2014-08-06 湖南众鑫新材料科技有限公司 一种偏钒酸铵焙烧炉排放出尾气的回收工艺
CN104772018A (zh) * 2015-04-22 2015-07-15 北京华电盈通环保工程有限公司 一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统及方法
CN204656311U (zh) * 2015-05-20 2015-09-23 中国华电集团科学技术研究总院有限公司 一种燃煤电厂烟气的净化系统
CN105561748A (zh) * 2015-12-16 2016-05-11 无锡蓝天电子有限公司 一种常温气相催化氧化-吸收还原两段式烟气脱硝工艺
CN106823778A (zh) * 2017-02-22 2017-06-13 常州大学 一种滚漆车间污染治理装置
CN206887008U (zh) * 2017-06-20 2018-01-16 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种湿熄焦蒸汽的净化处理装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张秦岭等主编: "《冶金环保基本知识》", 30 November 1988, 冶金工业出版社出版 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110433631A (zh) * 2019-08-20 2019-11-12 河北唯沃环境工程科技有限公司 一种定量氧化耦合强化吸收同时去除多污染物技术
WO2021035952A1 (zh) * 2019-08-26 2021-03-04 山鹰国际控股股份公司 一种造纸废气的处理工艺
CN113069864A (zh) * 2021-03-31 2021-07-06 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 一种适用于干熄焦出焦气的处理系统及工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102022305B1 (ko) 암모니아 기반 공정에 의한 fcc 테일 가스로부터의 탈질 및 탈황 및 제진을 위한 방법 및 장치
CN206709101U (zh) 一种蓄热式热氧化炉处理挥发性有机废气的装置
CN109173650A (zh) 一种熄焦废气处理方法及系统
CN207401353U (zh) 一种喷漆和烘道废气处理设备
CN106902617A (zh) 一种高浓度voc气体净化回收装置及方法
CN207822779U (zh) 一种含氨VOCs废气处理装置
WO2013060244A1 (zh) 一种活性焦再生混合汽的处理方法和装置
CN109876585B (zh) 一种中药膏药生产废气处理系统
CN208660820U (zh) 一种喷漆工艺光催化除臭设备
CN106731484A (zh) 一种工业废气voc回收方法及其回收系统
CN104437046A (zh) 催化裂化烟气脱硫和除尘工艺及其装置
CN107261828A (zh) 一种净化一体设备及净化一体系统
CN101732943A (zh) 治理废气的装置及方法
CN112275139A (zh) 废气处理方法及其装置
CN213492812U (zh) 烟气处理系统
CN108499315A (zh) 用于脱除有色金属冶炼制酸烟气中硫氧化物及重金属的一体化装置及方法
CN108671734A (zh) 一种环保型高效净化酸碱废气洗涤塔及其工作方法
CN105999938B (zh) 一种可回收热量的烟气处理装置
CN205815448U (zh) 一种可回收热量的烟气处理装置
CN104056530A (zh) 一种污染土壤热解析尾气处理方法
CN107051195A (zh) 一种有机废气分区氧化旋流净化方法及装置
CN207076344U (zh) 一种净化一体设备及净化一体系统
CN207520858U (zh) 一种岩棉生产过程中废气综合处理系统
CN108926975A (zh) 一种微波等离子废气净化方法
CN204637946U (zh) 一种臭氧预氧化联合光激发过氧化物的VOCs净化系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190111

RJ01 Rejection of invention patent application after publication