CN110339705A - 一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置 - Google Patents

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董玉坤
解加旭
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Abstract

本发明公开了一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，包括烟道、焦炉地下烟道、SCR脱硝系统、余热回收、增压风机和脱硫系统，所述烟道的一端与所述焦炉地下烟道连通，烟道的另一端与所述SCR脱硝系统连通，所述SCR脱硝系统依次通过余热回收和增压风机与脱硫系统连接相通。本发明增加了多级过滤器，有效过滤焦炉烟气中焦油，焦尘、无定型碳等烟气中大的颗粒物，特别用于防止焦炉串漏产生大量黑烟时烟气中有害成分对脱硝催化剂性能的影响，从而能够实现较好的脱硝效果。同时，通过脱硫系统进行烟气的脱硫，减少烟气对环境的严重污染。本发明运行成本低，环保效果好，无其它次生污染的特点，工程化技术运行稳定，适于大范围推广使用。

Description

一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，特别涉及一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置。
背景技术
近些年，焦炉在生产过程中会排放出大量危害自然环境的诸多有害气体，如SO2、NO x 等物质，是形成酸雨问题的主要前体物质之一。由于多年持续性质的恶性排放，大气污染及酸雨等相关问题日益加重，致使人类健康和生态系统造成了重大危害，同时这些问题也成为制约我国经济社会可持续发展的一个主要因素。随着《炼焦炉大气污染物排放标准》(GB16171-2012) 的实施，焦炉烟气到了必须治理的阶段。进而要求企业开始节能减排，降低生产成本，焦炉烟气中的余热也必须进行高效合理的再次利用。
发明内容
本发明提供一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，以解决上述提出的相关的技术问题。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：包括，烟道，用于烟气的传送；焦炉地下烟道，用于焦炉烟气的排出；SCR脱硝系统，用于将含有氨的水蒸气与烟气混合，消除烟气中硝物质；余热回收，用于将烟气中的热量进行二次吸收再利用；增压风机，用于增加烟气的负压来加大对烟气的排放速度；脱硫系统，用于消除烟气中硫物质。
进一步地，烟道的一端与焦炉地下烟道连通，烟道的另一端与SCR脱硝系统连通，SCR脱硝系统依次通过余热回收和增压风机与脱硫系统连接相通。
进一步地，SCR脱硝系统由氨水、调节阀、氨水蒸发器、多级过滤器和脱硝反应器组成，氨水通过调节阀进入氨水蒸发器，氨水蒸发器所用热源为水蒸汽，将进入的氨水蒸发为不高于5%NH3的含有氨的水蒸汽，将含有氨的水蒸汽喷入烟道与多级过滤器过滤的烟气充分混合后进入脱硝反应器中进行选择性脱硝还原反应。
进一步地，脱硝反应器包括声波吹灰器和脱硝催化剂，声波吹灰器定时对脱硝催化剂进行吹扫，使脱硝催化剂使用寿命延长，使烟气中的氨与氮氧化物反应生成氮气和水，反应生成的水和氮气随烟气排出。
进一步地，增压风机采用永磁调速驱动装置，根据烟气运行阻力的变化增加或减小烟气压力。
进一步地，脱硫系统包括脱硫剂和再生程序，脱硫剂在工作一段时间后脱硫容量饱和，通过再生程序进行再生后使其恢复脱硫能力。
进一步地，再生程序采用梯级浓度洗涤的方式，使脱硫剂获得彻底再生。
进一步地，再生程序使脱硫剂再生后获得5%左右的成品稀硫酸。
本发明的有益效果是：本发明增加了多级过滤器，有效过滤焦炉烟气中焦油，焦尘、无定型碳等烟气中大的颗粒物，特别用于防止焦炉串漏产生大量黑烟时烟气中有害成分对脱硝催化剂性能的影响，从而能够实现较好的脱硝效果。同时，通过脱硫系统进行烟气的脱硫，减少烟气对环境的严重污染。本发明运行成本低，工程化技术运行稳定，适于大范围推广使用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图；
图中，1烟道，2焦炉地下烟道，3 SCR脱硝系统，4余热回收，5增压风机，6脱硫系统，31氨水，32调节阀，33氨水蒸发器，34多级过滤器,35脱硝反应器，351声波吹灰器,352脱硝催化剂，61脱硫剂,62再生程序。
具体实施方式
以下，将结合附图对本发明作做进一步的解释说明，但不限制本发明的保护范围：
作为示例，如图1所示，一种焦化厂焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：包括烟道1、焦炉地下烟道2、SCR脱硝系统3、余热回收4、增压风机5和脱硫系统6，所述烟道1的一端与所述焦炉地下烟2道连通，烟道1的另一端与所述SCR脱硝系统3连通，所述SCR脱硝系统3依次通过余热回收4和增压风机5与脱硫系统6连接相通。
优选的，SCR脱硝系统3由氨水31、调节阀32、氨水蒸发器33、多级过滤器34和脱硝反应器35组成，氨水31通过调节阀32进入氨水蒸发器33，氨水蒸发器33所用热源为水蒸汽，将进入的氨水蒸发为不高于5%NH3的含有氨的水蒸汽，将含有氨的水蒸汽喷入烟道1与多级过滤器34过滤的烟气充分混合后进入脱硝反应器35中进行选择性脱硝还原反应。
优选的，脱硝反应器35包括声波吹灰器351和脱硝催化剂352，声波吹灰器351定时对脱硝催化剂352进行吹扫，使脱硝催化剂352的使用寿命延长，使烟气中的氨与氮氧化物反应生成氮气和水，反应生成的水和氮气随烟气排出。
优选的，增压风机5采用永磁调速驱动装置，根据烟气运行阻力的变化增加或减小烟气压力。
优选的，脱硫系统6包括脱硫剂61和再生程序62，脱硫剂61在工作一段时间后脱硫容量饱和，通过再生程序62进行再生后使其恢复脱硫能力。
优选的，再生程序62采用梯级浓度洗涤的方式，使脱硫剂获得彻底再生。
优选的，再生程序62使脱硫剂再生后获得5%左右的成品稀硫酸。
在本发明的实施例中欧冠，来自焦炉地下烟道2的焦炉烟气温度仅为220℃或以下，首先进入多级过滤器34，通过控制烟气燃烧将焦炉烟道气温度维持在260℃以上。再与氨气混合，烟气均匀进入SCR脱硝系统3中发生催化还原反应，完成NOx的脱除，还原NOx为N2和H2O。。
完成NOx脱除后烟气水平进入余热回收4，烟气自260℃降至约170℃左右进入后续工艺系统。余热回收4产生0.8Mpa饱和蒸汽用于取暖、厂内自用等用途。
通过增压风机5将烟气送入脱硝反应器35和脱硝催化剂352，在脱硝反应器35中将烟气中的SO2浓度脱除至30mg/Nm³以下，经过处理后的不小于130℃洁净尾气通过原烟囱进行排放。脱硫剂61饱和后，通过再生程序62再生，反复循环。
本发明采用多级过滤器34、SCR脱硝系统3、余热回收4、脱硫系统6和原烟囱排放烟气治理工艺。不但可减少装置数量，降低投资成本而且实现污水零排放并且无其它次生污染，同时副产品5%的稀硫酸送至硫酸铵工段母液槽进一步加以利用，运行成本更低、工程化技术稳定运行。
本发明所述SCR脱硝系统3还原的氨水31是市场外购的16%的纯净氨水。
本工艺可广泛应用于焦化生产企业焦炉烟道废气的污染治理和综合利用。本发明增加了多级过滤器34，有效过滤焦炉烟气中焦油，焦尘、无定型碳等烟气中大的颗粒物，特别用于防止焦炉串漏产生大量黑烟时烟气中有害成分对脱硝催化剂性能的影响，从而能够实现较好的脱硝效果。同时，通过脱硫系统进行烟气的脱硫，减少烟气对环境的严重污染。本发明工程化技术运行稳定，可使焦炉烟气达标排放，具有运行费用低、环保效果好、无其它次生污染的特点，适于大范围推广使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：包括，
烟道，用于烟气的传送；
焦炉地下烟道，用于焦炉烟气的排出；
SCR脱硝系统，用于将含有氨的水蒸气与烟气混合，消除烟气中硝物质；
余热回收，用于将烟气中的热量进行二次吸收再利用；
增压风机，用于增加烟气的负压来加大对烟气的排放速度；
脱硫系统，用于消除烟气中硫物质；
所述烟道的一端与所述焦炉地下烟道连通，烟道的另一端与所述SCR脱硝系统连通，所述SCR脱硝系统依次通过余热回收和增压风机与所述脱硫系统连接相通。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：所述的SCR脱硝系统由氨水、调节阀、氨水蒸发器、多级过滤器和脱硝反应器组成，氨水通过调节阀进入氨水蒸发器，氨水蒸发器所用热源为水蒸汽，将进入的氨水蒸发为不高于5%NH3的含有氨的水蒸汽，将含有氨的水蒸汽喷入烟道与多级过滤器过滤的烟气充分混合后进入脱硝反应器中进行选择性脱硝还原反应。
3.根据权利要求2所述的一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：所述脱硝反应器包括声波吹灰器和脱硝催化剂，所述声波吹灰器定时对所述脱硝催化剂进行吹扫，使脱硝催化剂使用寿命延长，使烟气中的氨与氮氧化物反应生成氮气和水，反应生成的水和氮气随烟气排出。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：所述增压风机采用永磁调速驱动装置，根据烟气运行阻力的变化增加或减小烟气压力。
5.根据权利要求1所述的一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：所述脱硫系统包括脱硫剂和再生程序，脱硫剂在工作一段时间后脱硫容量饱和，通过再生程序进行再生后使其恢复脱硫能力。
6.根据权利要求5所述的一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：所述再生程序采用梯级浓度洗涤的方式，使脱硫剂获得彻底再生。
7.根据权利要求6所述的一种焦炉烟气治理的新型工艺及装置，其特征在于：所述再生程序使脱硫剂再生后获得5%左右的成品稀硫酸。
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