CN110339688A - 焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

一种焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法及其设备，包含有步骤A、B、C、D及其配合的装置。步骤A是对焦炉经过热回收排出的废气再进行加热，使废气加热升温到至少200℃，降低二氧化硫(SO2)转换成三氧化硫(SO3)的量。步骤B是在步骤A之后对加热后的废气加入脱硫剂。步骤C是在步骤B之后对加入脱硫剂后的废气加入氨型药剂。步骤D是在步骤C之后使加入氨后的废气通过触媒处理装置，让触媒与废气进行催化反应。本案通过对经过热回收排出的废气再进行加热，让废气的温度在至少200℃的状态，降低二氧化硫转换成三氧化硫的量，让在后续加入氨型药剂时能减少硫酸氢铵的产生，藉此整体能达到脱硫、脱硝、减少硫酸氢铵量等效果，让排放的净化效果提高。

Description

焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法及其设备
技术领域
本发明是一种一体化方法及其设备，尤指是一种对焦炉烟气进行除尘、脱硫、脱硝的一体化方法及其设备。
背景技术
请参阅图1所示，为现有对焦炉烟气进行一除尘、脱硫、脱硝的设备1，其包含有一消石灰炉体10、一连接该消石灰炉体10气体输出端的药剂处理装置11、以及一连接该药剂处理装置11气体输出端的触媒处理装置12。焦炉13经过热回收排出的废气经由该消石灰炉体10气体输入端进入该消石灰炉体10内部，之后对废气加入消石灰以让废气与消石灰进行反应，使废气中的二氧化硫(SO2)与消石灰化学反应形成硫酸钙(CaSO4)，藉此完成脱硫程序。
后续再通过该药剂处理装置11对废气加入氨型药剂，使氨(NH3)与废气化学反应，最后经过该触媒处理装置12使触媒与废气进行催化反应，让焦炉13废气中的氮氧化物(NOX)经过触媒催化与氨进行还原反应实现脱硝，藉此完成脱硝的程序。
其中，由于焦炉13经过热回收排出的废气的温度是小于200℃，当温度小于200℃时，二氧化硫会转换成三氧化硫(SO3)，此时若加入氨型药剂，三氧化硫会与氨化学反应形成硫酸氢铵((NH4)HSO4)。
硫酸氢铵不仅会造成空气污染，也会因为硫酸氢铵的黏稠特性使粉尘一并依附在该触媒处理装置12中每一过滤管的管壁外而造成每一过滤管的净化效益下降。对此，针对现有除尘、脱硫、脱硝的技术手段有提出加以改良的必要。
发明内容
本发明的目的在于提出一种焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法及其设备，其是先对经过热回收排出的废气加热升温，藉此能降低二氧化硫转换成三氧化硫的量，并使在后续加入氨型药剂时能减少硫酸氢铵的产生，藉此使整体能达到脱硫、脱硝、减少硫酸氢铵量等效果，进而让排放的净化效果提高。
根据上述目的，本发明提出一种焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其包含有以下步骤：
步骤A：对焦炉经过热回收排出的废气再进行加热，使废气加热升温到至少200℃，降低二氧化硫(SO2)转换成三氧化硫(SO3)的量；
步骤B：在步骤A之后对加热后的废气加入脱硫剂；
步骤C：在步骤B之后对加入脱硫剂后的废气加入氨型药剂；以及
步骤D：在步骤C之后使加入氨后的废气通过触媒处理装置，让触媒与废气进行催化反应。
进一步地，其中在步骤A中是通过一加热单元对热回收排出的废气再进行加热。
进一步地，其中在步骤A中是通过收集焦炉的热废气对热回收排出的废气再进行加热。
进一步地，其中在步骤A中废气加热升温到200℃～420℃。
进一步地，其中在步骤B中的脱硫剂设为石灰石或白云石或消石灰或钙基吸收剂或钠基吸收剂。
进一步地，其中在步骤C中的氨型药剂设为液氨或尿素或氨水。
进一步地，其中在步骤D中，该触媒处理装置包含有多个过滤管，每一该过滤管的主要组成成份为触媒颗粒与陶瓷纤维。
进一步地，其中在步骤D中更包含有一子步骤D1：通过喷射单元对每一过滤管内部进行喷气，使依附在每一过滤管管壁外的粉尘剥落，并利用收集单元收集粉尘；其中热回收排出的废气经由外侧朝向每一该过滤管管壁进入，让废气与每一该过滤管的触媒催化反应后流向每一该过滤管内部空间，并经由每一该过滤管的开口端流向该触媒处理装置的气体输出端。
再者，本发明提出一种焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其包含有一加热装置、一脱硫装置、一药剂处理装置、以及一触媒处理装置。焦炉经过热回收排出的废气经由该加热装置的气体输入端进入内部，通过该加热装置对热回收排出的废气加热升温到至少200℃。该脱硫装置的气体输入端连接该加热装置的气体输出端，该脱硫装置利用脱硫剂对废气进行脱硫处理。该药剂处理装置的气体输入端连接该脱硫装置的气体输出端，该触媒处理装置的气体输入端连接该药剂处理装置的气体输出端。
进一步地，该加热装置包含有一设置在内部的加热单元，利用该加热单元对热回收排出的废气再进行加热。
进一步地，该加热装置包含有一连接该焦炉的管体，且该管体内部空间相通该焦炉未经过热回收处理热废气的气体输出端，该管体收集未经过热回收处理的热废气，利用热废气对热回收排出的废气再进行加热。
进一步地，该加热装置是对热回收排出的废气加热升温到200℃～420℃。
进一步地，该脱硫剂设为石灰石或白云石或消石灰或钙基吸收剂或钠基吸收剂。
进一步地，该触媒处理装置包含有多个过滤管，每一该过滤管的主要组成成份为触媒颗粒与陶瓷纤维。
进一步地，该触媒处理装置包含有多个分别位于每一该过滤管上方的喷射单元、以及一位于下方的收集单元，每一该喷射单元的喷气端朝向每一该过滤管内部；其中热回收排出的废气经由外侧朝向每一该过滤管管壁进入，让废气与每一该过滤管的触媒催化反应后流向每一该过滤管内部空间，并经由每一该过滤管的开口端流向该触媒处理装置的气体输出端。
本发明的特点在于：
1.本案通过对经过热回收排出的废气再进行加热，让废气的温度在至少200℃的状态，降低二氧化硫转换成三氧化硫的量，让在后续加入氨型药剂时能减少硫酸氢铵的产生，不仅能减少空气污染，也能降低粉尘黏着依附在每一该过滤管管壁外的量而能提高每一该过滤管的净化效率。
2.对废气加入脱硫剂(如石灰石或白云石或消石灰或钙基吸收剂或钠基吸收剂)，使废气中的二氧化硫(SO2)与脱硫剂化学反应形成硫酸钙(CaSO4)，藉此完成脱硫程序。对废气加入氨型药剂，使氨(NH3)与废气化学反应，并使触媒与废气进行催化反应，让焦炉废气中的氮氧化物(NOX)经过触媒催化与氨进行还原反应实现脱硝，藉此完成脱硝的程序。故本发明能达到脱硫、脱硝、减少硫酸氢铵量等效果，使排放的净化效率提高。
附图说明
图1：为现有除尘、脱硫、脱硝的设备构造图。
图2：为本发明焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法的第一实施流程图。
图3：为本发明焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法的第二实施流程图。
图4：为本发明焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备的第一实施构造图。
图5：为本发明焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备的第二实施构造图。
图6：为本发明焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备中触媒处理装置的示意图。
图7：为本发明喷射单元与过滤管的示意图。
图8：为本发明喷射单元实际作动的示意图。
其中附图标记为：
﹝现有﹞
除尘、脱硫、脱硝的设备1
消石灰炉体10 药剂处理装置11
触媒处理装置12 焦炉13
﹝本发明﹞
焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法2
步骤A、B、C、D、D1
焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备3
加热装置4 加热单元40
管体41 脱硫装置5
药剂处理装置6 触媒处理装置7
过滤管70 喷射单元71
第一喷射区710 第二喷射区711
第三喷射区712 收集单元72
焦炉8
具体实施方式
请参阅图2及图4所示，为本发明提出一种焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法2及一焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备3。该焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备3包含有一加热装置4、一脱硫装置5、一药剂处理装置6、以及一触媒处理装置7。焦炉8经过热回收排出的废气经由该加热装置4的气体输入端进入内部，该脱硫装置5的气体输入端连接该加热装置4的气体输出端，该药剂处理装置6的气体输入端连接该脱硫装置5的气体输出端，该触媒处理装置7的气体输入端连接该药剂处理装置6的气体输出端。
配合该焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备3，该焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法2包含有以下步骤：
步骤A：对焦炉8经过热回收排出的废气再利用该加热装置4进行加热，使废气加热升温到至少200℃，降低二氧化硫(SO2)转换成三氧化硫(SO3)的量；
步骤B：在步骤A之后利用该脱硫装置5对加热后的废气加入脱硫剂，使废气中的二氧化硫(SO2)与脱硫剂化学反应形成硫酸钙(CaSO4)，藉此完成脱硫程序；其中脱硫剂为石灰石或白云石或消石灰或钙基吸收剂或钠基吸收剂等，但不以此为限；
步骤C：在步骤B之后利用该药剂处理装置6对加入脱硫剂后的废气加入氨型药剂，其中氨型药剂设为液氨或尿素或氨水，在较佳地实施例中采用氨水；以及
步骤D：在步骤C之后使加入氨后的废气通过触媒处理装置7，让触媒与废气进行催化反应，使焦炉8废气中的氮氧化物(NOX)经过触媒催化与氨进行还原反应实现脱硝，藉此完成脱硝的程序。
其中在步骤A中对热回收排出的废气再进行加热的方式能够采用额外配置的装置或利用焦炉8产生的热废气。其中一方式中该加热装置4包含有一设置在内部的加热单元40，利用该加热单元40对热回收排出的废气再进行加热，其中该加热单元40能以电热为应用。在另一方式中，请参阅图5所示，该加热装置4包含有一连接该焦炉8气体输出端的管体41，且该管体41内部空间相通该焦炉8未经过热回收处理热废气的气体输出端，使该管体41能收集未经过热回收处理的热废气，并利用热废气对热回收排出的废气再进行加热。在本案实施例中，在步骤A中废气是加热升温到200℃～420℃，但不以此为限。
请继续参阅图2、图4及图5所示，并配合图6及图7。该触媒处理装置7包含有多个过滤管70，每一该过滤管70的主要组成成份为触媒颗粒与陶瓷纤维，并在步骤D中通过触媒颗粒与废气催化反应而净化。焦炉8废气经过过滤被捕集到每一该过滤管70的管壁外，使焦炉8废气中的氮氧化物(NOX)经过触媒催化与氨进行还原反应实现脱硝的过程。其中陶瓷纤维原料不易与化学物质起化学反应，能够耐高温，本身具有较好的刚性，藉此提高对废气的净化效果。
本案通过对经过热回收排出的废气再进行加热，让废气的温度在至少200℃的状态，降低二氧化硫转换成三氧化硫的量，让在后续加入氨型药剂时能减少硫酸氢铵的产生，不仅能减少空气污染，也能降低粉尘黏着依附在每一该过滤管70管壁外的量而能提高每一该过滤管70的净化效率。
接着请参阅图3所示，并配合图4至图7。该触媒处理装置7包含有多个分别位于每一该过滤管70上方的喷射单元71、以及一位于下方的收集单元72，每一该喷射单元71的喷气端是分别朝向每一该过滤管70内部。在步骤D中更包含有一子步骤D1：通过每一该喷射单元71对每一过滤管70内部进行喷气，使依附在每一过滤管70管壁外的粉尘剥落，并利用该收集单元72收集粉尘，藉此完成除尘的程序。
每一该过滤管70与该触媒处理装置7的气体输入端形成垂直设置，热回收排出的废气经由外侧朝向每一该过滤管70管壁进入，让废气与每一该过滤管70的触媒催化反应后流向每一该过滤管70内部空间，并经由每一该过滤管70的开口端流向该触媒处理装置7的气体输出端。由于废气是经由每一该过滤管70管壁进入内部空间，其能与触媒有较多的反应面积而提高触媒对废气净化的效率。其中当热回收排出的废气经由每一该过滤管70管壁进入内部时，粉尘会依附在每一过滤管70管壁外，此后通过每一该喷射单元71对每一过滤管70内部进行喷气，使依附在每一过滤管70管壁外的粉尘剥落。
由于每一该喷射单元71对每一该过滤管70内部喷气时，其喷气的压力会经由管壁的缝隙将废气弹开，造成废气无法经由每一该过滤管70的管壁进入而无法与触媒进行催化反应，若采用全部相同的控制时间来使每一该喷射单元71作动，届时将没有过滤管能够净化废气，恐造成该触媒处理装置7的效益降低，因此较佳地实施例是将其中每一该喷射单元71的控制时间设为部份不同或全部不同。
除了能够通过检测单元检测每一该过滤管70内部压力而让超过额定值所对应的其中一该喷射单元71对该过滤管70内部喷设，亦能以分时间不同区段方式直接喷设。具体说明分组且分区段喷设，请配合图8所示，将该些过滤管70分为三群组，其分别为第一喷射区710、第二喷射区711及第三喷射区712，第一喷射区710的该些过滤管70在第一时间区段通过对应的每一该喷射单元71喷射，第二喷射区711的该些过滤管70在第二时间区段通过对应的每一该喷射单元71喷喷射，第三喷射区712的该些过滤管70在第三时间区段通过对应的每一该喷射单元71喷喷射。
进一步地，除了上述如图6及图7所示该触媒处理装置7内部的每一该过滤管70设置方式，亦能采用现有蜂巢式陶瓷触媒处理装置或平板式触媒处理装置，俾使本发明应用性广泛。
综上所述，根据以上技术特征能达到以下特点：
1.本案通过对经过热回收排出的废气再进行加热，让废气的温度在至少200℃的状态，降低二氧化硫转换成三氧化硫的量，让在后续加入氨型药剂时能减少硫酸氢铵的产生，不仅能减少空气污染，也能降低粉尘黏着依附在每一该过滤管70管壁外的量而能提高每一该过滤管70的净化效率。
2.对废气加入脱硫剂(如脱硫剂为石灰石或白云石或消石灰或钙基吸收剂或钠基吸收剂)，使废气中的二氧化硫(SO2)与脱硫剂化学反应形成硫酸钙(CaSO4)，藉此完成脱硫程序。对废气加入氨型药剂，使氨(NH3)与废气化学反应，并使触媒与废气进行催化反应，让焦炉8废气中的氮氧化物(NOX)经过触媒催化与氨进行还原反应实现脱硝，藉此完成脱硝的程序。故本发明能达到脱硫、脱硝、减少硫酸氢铵量等效果，使排放的净化效率提高。

Claims (15)

1.一种焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，所述焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法包含有以下步骤：
步骤A：对焦炉经过热回收排出的废气再进行加热，使废气加热升温到至少200℃，降低二氧化硫(SO2)转换成三氧化硫(SO3)的量；
步骤B：在步骤A之后对加热后的废气加入脱硫剂；
步骤C：在步骤B之后对加入脱硫剂后的废气加入氨型药剂；以及
步骤D：在步骤C之后使加入氨后的废气通过触媒处理装置，让触媒与废气进行催化反应。
2.根据权利要求1所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，在步骤A中是通过加热单元对热回收排出的废气再进行加热。
3.根据权利要求1所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，在步骤A中是通过收集焦炉的热废气对热回收排出的废气再进行加热。
4.根据权利要求1或2或3所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，在步骤A中废气加热升温到200℃～420℃。
5.根据权利要求1所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，在步骤B中的脱硫剂设为石灰石或白云石或消石灰或钙基吸收剂或钠基吸收剂。
6.根据权利要求1所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，在步骤C中的氨型药剂设为液氨或尿素或氨水。
7.根据权利要求1所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，在步骤D中该触媒处理装置包含有多个过滤管，每一该过滤管的主要组成成份为触媒颗粒与陶瓷纤维。
8.根据权利要求7所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化方法，其特征在于，在步骤D中更包含有一子步骤D1：通过喷射单元对每一过滤管内部进行喷气，使依附在每一过滤管管壁外的粉尘剥落，并利用收集单元收集粉尘；其中热回收排出的废气经由外侧朝向每一该过滤管管壁进入，让废气与每一该过滤管的触媒催化反应后流向每一该过滤管内部空间，并经由每一该过滤管的开口端流向该触媒处理装置的气体输出端。
9.一种焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其特征在于，所述焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备包含有：
一加热装置，焦炉经过热回收排出的废气经由该加热装置的气体输入端进入内部，通过该加热装置对热回收排出的废气加热升温到至少200℃；
一脱硫装置，该脱硫装置的气体输入端连接该加热装置的气体输出端，该脱硫装置利用脱硫剂对废气进行脱硫处理；
一药剂处理装置，该药剂处理装置的气体输入端连接该脱硫装置的气体输出端；以及
一触媒处理装置，该触媒处理装置的气体输入端连接该药剂处理装置的气体输出端。
10.根据权利要求9所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其特征在于，该加热装置包含有一设置在内部的加热单元，利用该加热单元对热回收排出的废气再进行加热。
11.根据权利要求9所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其特征在于，该加热装置包含有一连接该焦炉的管体，且该管体内部空间相通该焦炉未经过热回收处理热废气的气体输出端，该管体收集未经过热回收处理的热废气，并利用热废气对热回收排出的废气再进行加热。
12.根据权利要求9或10或11所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其特征在于，该加热装置是对热回收排出的废气加热升温到200℃～420℃。
13.根据权利要求9所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其特征在于，该脱硫剂设为石灰石或白云石或消石灰或钙基吸收剂或钠基吸收剂。
14.根据权利要求9所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其特征在于，该触媒处理装置包含有多个过滤管，每一该过滤管的主要组成成份为触媒颗粒与陶瓷纤维。
15.根据权利要求14所述的焦炉烟气除尘、脱硫、脱硝一体化设备，其特征在于，该触媒处理装置包含有多个分别位于每一该过滤管上方的喷射单元、以及一位于下方的收集单元，每一该喷射单元的喷气端朝向每一该过滤管内部；其中热回收排出的废气经由外侧朝向每一该过滤管管壁进入，让废气与每一该过滤管的触媒催化反应后流向每一该过滤管内部空间，并经由每一该过滤管的开口端流向该触媒处理装置的气体输出端。
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