CN110550841A - 污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和方法 - Google Patents
污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110550841A CN110550841A CN201910916609.6A CN201910916609A CN110550841A CN 110550841 A CN110550841 A CN 110550841A CN 201910916609 A CN201910916609 A CN 201910916609A CN 110550841 A CN110550841 A CN 110550841A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sludge
- dust removal
- flue gas
- incineration
- fly ash
- 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
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 135
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 61
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 103
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 38
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 33
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 25
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 25
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- -1 Fe (III) ions Chemical class 0.000 claims description 21
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 17
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 8
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 7
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical group Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 34
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 21
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 21
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 17
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229960003280 cupric chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
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
- B01D53/46—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
-
- 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
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
- C02F11/122—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using filter presses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
- C02F11/143—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
- C02F11/143—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
- C02F11/145—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances using calcium compounds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/001—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for sludges or waste products from water treatment installations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20738—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明提供一种污泥干化‑焚烧系统中烟气深度脱硝系统,包括湿法脱硫塔:还包括污泥干化系统、污泥焚烧炉和除尘系统;所述污泥干化系统、污泥焚烧炉、除尘系统和湿法脱硫塔依次连接。本发明还提供一种污泥干化‑焚烧系统中烟气深度脱硝方法,本发明重复利用污泥干化絮凝剂Fe(Ⅲ)离子,完成NO氧化,通过两级强化吸收,实现深度脱硝。本发明可实现污泥干化深度脱硝,脱硝过程同时伴有高效脱硫和除尘,单塔即可实现高效脱硝同时脱硫除尘。本发明可同时实现NOx、SO2和粉尘的高效脱除,达到锅炉烟气超低排放的要求,可为传统的烟气超低排放改造提供新的途径和方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硝系统和工艺,具体涉及一种污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝 系统和方法。
背景技术
据统计,截至2018年6月底,全国城镇累计建成运行污水处理厂4063座,污水处理能 力达1.78亿立方米/日,年产生含水率80%的污泥可达5000余万吨,快速发展的污水处理能 力带来更多的污泥需要被处理。然而,截至2017年底,我国污泥处理率仍不到40%,大量污 泥未被处理之后带来新的环境问题,如占据大量土地、污染水体、产生恶臭气体等。可以看 出与污水处理率的快速提升相比,我国污泥的处理处置形势十分严峻。污泥干化焚烧,具有 减容率高、处理速度快、能杀灭一切病原体、可以回收能量等优点,被认为是污泥处置最彻 底、无害化与稳定化的方法。
在污泥干化焚烧系统中,由于污泥中氮、硫元素含量相对较高,焚烧时会产生大量的NOx、 SO2气体污染物,同时也会产生大量的细颗粒物。大量的SO2、NOx(主要为NO、NO2)、细颗粒物等大气污染物,由于其集中排放、排放浓度高、总量大,势必对人类和生态环境构成威胁。研究发现:SO2是形成“酸雨”危害的元凶,而NOx可形成硝酸,与SO2形成的硫 酸一起,加重酸雨对环境的危害;人体呼吸较高浓度NO,会导致血液中合成亚硝酸基血红 蛋白或高铁血红蛋白,降低血液输氧能力,引起组织缺氧,甚至会损害中枢神经系统,NOx 还可直接侵入呼吸道深部的细支气管和肺泡,诱发哮喘病;而SO2被氧化成硫酸雾或形成硫 酸盐后,结合空气中的细小颗粒物,被人体吸入后,可引起支气管炎、肺炎、肺水肿等恶性 疾病。因此,控制污泥干化焚烧产生的NOx以及SO2和烟尘的排放势在必行。
为推进煤炭清洁化利用、改善大气环境质量,环境保护部、国家发改委、国家能源局联 合印发了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》和《关于实行燃煤电厂超低排 放电价支持政策有关问题的通知》,即要求火电厂燃煤锅炉在末端治理过程中,采用多种污 染物高效协同脱除集成系统技术,使其大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值,即 烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(基准含氧量6%)分别不超过5mg/Nm3、35mg/Nm3、 50mg/Nm3。而污泥掺烧锅炉的大气污染物控制标准一般都参照超低排放标准。由此可见, 对污泥掺烧锅炉的大气污染物排放控制逐步变严,而在除尘、脱硫和脱硝中难度最大的还是 烟气脱硝技术,特别是污泥炉的燃烧工况不稳定造成SNCR脱硝效果不佳,而SCR脱硝由于 粉尘粒径小极易造成催化剂堵塞而失效,长期稳定的维持50mg/Nm3以下的排放标准存在一 定的困难,因此针对污泥掺烧炉发展经济可行的且满足排放标准的烟气脱硝技术势在必行。
氮氧化物控制采用低氮燃烧技术和烟气脱硝技术相结合的综合防治措施,低氮燃烧技术 作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术,主要有低氮燃烧器、空气分级燃烧技术和燃料分级 燃烧技术等,烟气脱硝技术有选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR), 以高效SCR为主。但是污泥掺烧炉的NOx与普通的燃煤炉相比,难度更大,主要是污泥炉 的燃烧工况不稳定造成SNCR脱硝效果不佳,而SCR脱硝由于粉尘粒径小极易造成催化剂堵 塞而失效。传统湿法脱硫具有较高的脱硫效率,但是脱硝效率几乎可以忽略,这主要是因为 烟气中95%以上为NO,难溶于水,而很难被吸收剂所吸收。但是如果能先将NO氧化成NO2等容易被吸收的高价态NOx,再通过多级强化湿法处理烟气,那么就有可能实现深度脱硝, 达到工艺设备简单、处理费用低、空间小和效果好等作用,最终达到深度脱硝同时脱硫除尘 目标。目前的NO氧化技术主要有等离子体氧化、臭氧氧化、化学添加剂氧化等。化学添加 剂氧化,作为传统NO氧化方法之一,技术可靠、操作简单、价格便宜且效果好。污泥掺烧 燃煤锅炉有其运行特点,如何结合其实际发展经济有效的脱硝技术是目前此类锅炉超低排放 的难点。
因此,需要对现有技术进行改进。
方法内容
本方法要解决的技术问题是提供一种高效的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和 方法。
为解决上述技术问题,本发明提供一种污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统,包括湿 法脱硫塔:还包括污泥干化系统、污泥焚烧炉和除尘系统;
所述污泥干化系统、污泥焚烧炉、除尘系统和湿法脱硫塔依次连接。
本发明还提供一种污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法:包括以下步骤:
1)、在污泥干化系统中加入湿污泥和絮凝剂,经过板框压滤后得到含水率50%的干污泥;
絮凝剂包括三价铁盐和生石灰,三价铁盐的加入量在湿污泥的2~3%wt之间,生石灰的 加入量在湿污泥的5~6%wt之间;
2)、干污泥进入污泥焚烧炉进行焚烧,干污泥掺烧量为30%,污泥焚烧温度在850℃以 上,焚烧时间在2.5s以上,从而得到含有粉尘的飞灰;
3)、含有粉尘的飞灰进入除尘系统中除尘,得到除尘后飞灰,除尘后飞灰中的粉尘浓度 控制在10~20mg/Nm3;
4)、除尘后飞灰进入湿法脱硫塔中,喷淋钙基吸收剂,钙基吸收剂和除尘后飞灰的液气 比为15~25L/m3,得到废水和废气。
作为对本发明污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法的改进:包括以下步骤:
1)、在污泥干化系统中加入湿污泥和絮凝剂,经过板框压滤后得到含水率50%的干污泥;
絮凝剂包括三价铁盐和生石灰,三价铁盐的加入量在湿污泥的2~3%wt之间,生石灰的 加入量在湿污泥的5~6%wt之间;
2)、干污泥进入污泥焚烧炉进行焚烧,干污泥掺烧量为30%,同时在污泥焚烧炉中通入 NH3,NH3和干污泥中NOx的摩尔比为1:1,污泥焚烧温度在850℃以上,焚烧时间在2.5s以上,从而得到含有粉尘的飞灰;
3)、含有粉尘的飞灰进入除尘系统中除尘,得到除尘后飞灰,除尘后飞灰中的粉尘浓度 控制在10~20mg/Nm3;
4)、除尘后飞灰进入湿法脱硫塔中,喷淋钙基吸收剂,钙基吸收剂和除尘后飞灰的液气 比为15~25L/m3,得到废水和废气。
4、根据权利要求2或3所述的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统的污泥干化-焚烧 系统中烟气深度脱硝方法,其特征在于:
钙基吸收剂含有Fe(Ⅲ)离子,Fe(Ⅲ)离子的浓度为0.02~0.05mol/L。
作为对本发明污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法的进一步改进:
三价铁盐为氯化铁。
本方法污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和方法的技术优势为:
1)单反应塔,占地面积小、价格便宜、结构简单、维护方便;单塔即可实现高效脱硫脱 硝除尘,大大减少投资和运行成本,工艺简单可靠。
2)Fe(III)离子的水解产物可以氧化NO,氧化后的产物可以和烟气中SO2溶于液相中形 成的S(IV)化合物反应,使NOx的吸收脱除不断进行,Fe(III)离子在其中仅起到催化剂的作用 而不被消耗,大大减少添加剂的使用成本。
本发明的一种污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝反应塔与现有技术比较,具有如下的有 益效果:
(1)本发明重复利用污泥干化絮凝剂Fe(Ⅲ)离子,完成NO氧化,通过两级强化吸收, 实现深度脱硝。
(2)本发明可实现污泥干化深度脱硝,脱硝过程同时伴有高效脱硫和除尘,单塔即可实 现高效脱硝同时脱硫除尘。
(3)本发明可同时实现NOx、SO2和粉尘的高效脱除,达到锅炉烟气超低排放的要求, 可为传统的烟气超低排放改造提供新的途径和方法。
附图说明
下面结合附图对本方法的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法一的流程示意图;
图2为本发明的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法二的流程示意图;
图3是湿法脱硫脱硝塔的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本方法进行进一步描述,但本方法的保护范围并不仅限于此。
实施例1、污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统,如图1所示,包括污泥干化系统、 污泥焚烧炉、除尘系统和湿法脱硫脱硝塔。
湿法脱硫脱硝塔是现有装置,可以使用申请号:CN201410707429.4的《单塔式双循环喷 淋复合吸收装置及方法》中的吸收塔。
污泥干化系统采用添加剂辅助的板框压滤设备,加入三价铁盐(2~3%wt)和生石灰 (5~6%wt)作为絮凝剂,再经过板框压滤后将湿污泥的含水率降低到50%左右。
污泥焚烧炉采用燃煤掺烧污泥的CFB锅炉,污泥掺烧量控制在30%以内(热值比例);
除尘系统采用静电或布袋除尘系统,粉尘出口浓度控制在10~20mg/Nm3;
一级净化喷淋吸收段包括储存加Fe(Ⅲ)离子的钙基吸收剂浆液的塔外吸收剂循环箱、喷 射钙基浆液的喷淋层、对废气进行一级净化后产生的浆液进行氧化的氧化池以及对未参与反 应的钙基浆液进行重新循环利用的吸收剂循环装置;
二级净化喷淋吸收段包括储存钙基吸收剂浆液的塔外吸收剂循环箱、喷射钙基浆液的喷 淋层;对废气进行二级净化后产生的浆液进行氧化的氧化池以及对未参与反应的钙基浆液进 行重新循环利用的吸收剂循环装置;
气路转换段设置升气装置隔离一级净化喷淋吸收段和二级净化喷淋吸收段;
高效除雾装置设置在二级喷淋吸收层正上方,湿法脱硫塔顶部设置有出口。
一种污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝工艺;包括如下步骤实现:
一、污泥焚烧:
在污泥干化系统中,湿污泥(含水率为90%)中加入三价铁盐和生石灰作为絮凝剂,三 价铁盐的加入量在湿污泥的2~3%wt之间,生石灰的加入量在湿污泥的5~6%wt之间,再经 过板框压滤后得到干污泥(含水率50%);
干污泥进入污泥焚烧炉进行焚烧,干污泥掺烧量控制在30%左右(热值比例),污泥焚 烧温度控制在850℃以上,停留时间控制在2.5s以上,以控制焚烧过程中有机污染物的生成, 之后含有30~50g/Nm3的飞灰烟气进入除尘系统;
污泥掺烧的热值比例是指加入污泥的总热值与燃料总热值之比,比如干污泥的热值为 2500kcal/kg,煤的热值为5000kcal/kg,那么2:3的掺烧比例下(质量比),热值比为(2500*2): (2500*2+5000*3)=25%。
含有粉尘的烟气进入除尘系统中除尘,除尘系统可采用静电除尘或布袋除尘,除尘后烟 气中的粉尘浓度控制在10~20mg/Nm3;
二、NO氧化:
干化焚烧后Fe(Ⅲ)离子存在于飞灰之中,少量的飞灰在湿法脱硫塔中被吸收累积,为NO 氧化吸收过程提供源源不断的Fe(Ⅲ)离子。同时不定期向一级塔外吸收剂循环箱5中加入硫 酸铁等Fe(Ⅲ)离子,保证钙基吸收剂浆液中Fe(Ⅲ)离子的浓度维持在0.02~0.05mol/L。飞灰中 Fe(Ⅲ)离子和吸收液中Fe(Ⅲ)离子与烟气充分接触,部分NO被氧化成NO2,未被氧化的NO 在二级喷淋吸收层9进一步氧化成NO2,使NO完成深度氧化。
三、脱硫脱硝:
除尘后烟气通过进口2进入湿法脱硫脱硝塔的一级喷淋吸收层3中,在液滴的惯性碰撞 下,烟气中的剩余飞灰被液滴捕集而沉降下吸收浆液池中,由于飞灰中带有一定的Fe(Ⅲ)物 质,所以吸收浆液中就含有了一定浓度的Fe(Ⅲ)离子,同时在运行过程中不断累积。另外, 如果吸收浆液中的Fe(Ⅲ)离子浓度不高,可以通过向一级塔外吸收剂循环箱5中添加少量 Fe(Ⅲ)离子,使一级吸收塔内含有Fe(Ⅲ)离子的钙基吸收剂浆液的(Fe(Ⅲ)离子浓度维持在 0.02~0.05mol/L。通过一级喷淋吸收层3的作用,可实现粉尘、SO2和NOx的高效脱除。然 后烟气向上继续进入废气二级净化喷淋吸收段20的二级喷淋吸收层9,通过浆液喷淋继续实 现粉尘、SO2和NOx的深度脱除,最终实现超低排放;
烟气在一级喷淋吸收层3和二级喷淋吸收层9中NO2、SO2和Ca(OH)2发生吸收反应主要包括:2Ca(OH)2+4NO2=Ca(NO3)2+2H2O+Ca(NO2)2(脱硝过程主要反应); Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O(脱硫过程主要反应);4CaSO3+2NO2=4CaSO4+N2(脱硫过程副反应, 促进NOx脱除)。
在脱硫脱硝塔运行过程中,一级喷淋吸收层3中的SO2/NOx浓度比最好控制在10倍以上,pH控制在5~5.5,钙基吸收剂浆液的喷射浆液量(L)和烟气量(m3)之间的液气比控制在 10~15L/m3;二级喷淋吸收层9中pH控制在5.5~6,液气比控制在5~10L/m3。
四、除尘
将静电和布袋除尘后的烟气通过Ca(OH)2吸收液喷淋层,烟气中的粉尘和Ca(OH)2液滴 的液膜发生吸附反应,完成深度除尘。而含有Fe(Ⅲ)离子的粉尘刚好成为NO的氧化源。
五、废水处理:
将以上反应后的副产物(含有Ca(NO2)2、CaSO3和Ca(HSO3)2)通过曝气装置(设置在一级氧化池1和二级氧化池8的底部)进行氧化反应,完全转化为CaSO4和Ca(NO3)2后,进 行废水零排放处置。
具体步骤如下:
(3.1)在污泥干化过程中加入三价铁盐(2~3%wt)和生石灰(5~6%wt)作为絮凝剂, 提供Fe(Ⅲ)的来源。
(3.2)污泥焚烧后产生飞灰,经过静电或布袋除尘后,残留10~20mg/Nm3的粉尘进入湿 法脱硫脱硝塔。
(3.3)将烟气通过烟气进口2进入到一级净化喷淋吸收段18;
(3.4)一级喷淋吸收层3将一级塔外吸收剂循环箱5中的含有Fe(Ⅲ)离子的钙基吸收剂 浆液(Fe(Ⅲ)离子的浓度维持在0.02~0.05mol/L)喷淋到烟气上,烟气中的粉尘被液滴沉降下 来。然后经过一级除尘后的烟气进入废气二级净化喷淋吸收段20的二级喷淋吸收层9,最终 完成高效除尘;
(3.5)烟气中NO与喷淋层浆液中的Fe(Ⅲ)充分接触,部分NO被氧化成NO2,同时产生Ca(NO2)2和Ca(NO3)2落入一级氧化池1中,并实现SO2和NO2的高效脱除。
(3.6)烟气通过一级净化喷淋吸收段,随后上升气流通过气路转化段升气装置进入到二 级净化喷淋吸收段的氧化池和喷淋层之间,之后烟气穿过喷淋层进入高效除雾装置(21);
(3.7)将Ca(OH)2吸收液从二级塔外吸收剂循环箱11打入二级喷淋吸收层9,烟气中的 NO2、SO2和Ca(OH)2发生吸收反应,同时CaSO3和NO2充分接触发生氧化还原反应,产生CaSO3和Ca(HSO3)2等落入二级氧化池8中,完成深度脱硫脱硝过程;
(3.8)脱硫脱硝除尘完成后,最终由烟气出口排出,再经过一系列气体成分检测,最后 将达标的烟气从烟囱排出;
(3.9)氧化池内的副产物(Ca(NO2)2、CaSO3和Ca(HSO3)2)定期排到曝气装置通入空气进一步氧化反应,完全转化为CaSO4和Ca(NO3)2后再进行废水零排放处置。
三价铁盐采用氯化铁,氯化铁的加入量为湿污泥的2.5%wt,生石灰的加入量在湿污泥的 5.5%wt,进入除尘系统的飞灰烟气为40g/Nm3,除尘后烟气中的粉尘浓度控制在15mg/Nm3, 钙基吸收剂浆液的Fe(Ⅲ)离子的浓度在0.035mol/L。在脱硫脱硝塔运行过程中,一级喷淋吸 收层3中的SO2/NOx浓度比在6倍以上,pH控制在5.5,液气比在12L/m3;二级喷淋吸收层 9中的pH控制在6,液气比控制在10L/m3。烟气中SO2初始浓度为1000mg/Nm3,NOx初始 浓度90mg/Nm3,粉尘初始浓度为30mg/Nm3。
实验结果为:脱硫脱硝除尘完成后,烟气中SO2浓度9mg/Nm3,NOx初始浓度28mg/Nm3, 粉尘初始浓度为2.5mg/Nm3。
实施例2、一种污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝工艺,如图2所示,相较于实施例1 在污泥焚烧炉中喷射NH3,其余等同于实施例1。
包括如下步骤实现:
一、污泥焚烧:
在污泥干化系统中,湿污泥(含水率为90%)中加入三价铁盐和生石灰作为絮凝剂,三 价铁盐的加入量在湿污泥的2~3%wt之间,生石灰的加入量在湿污泥的5~6%wt之间,再经 过板框压滤后得到干污泥(含水率50%);
干污泥进入污泥焚烧炉进行焚烧,干污泥掺烧量控制在30%左右(热值比例),同时在 污泥焚烧炉中通入NH3。污泥焚烧温度控制在850℃以上,停留时间控制在2.5s以上,以控 制焚烧过程中有机污染物的生成。为了更好的控制氨逃逸,本发明NH3的加入量氨氮比控制 在1:1,就是加入的NH3和干污泥中NOx的摩尔比为1:1。
污泥焚烧炉使用CFB锅炉,CFB锅炉中设置有高温旋风分离器,高温旋风分离器用于增 加NH3在锅炉中的停留时间,从而改善污泥焚烧炉的脱硝效果的。没有燃尽的煤和污泥颗粒 可以重新回流利用。
污泥掺烧的热值比例是指加入污泥的总热值与燃料总热值之比,比如干污泥的热值为 2500kcal/kg,煤的热值为5000kcal/kg,那么2:3的掺烧比例下(质量比),热值比为(2500*2): (2500*2+5000*3)=25%。
含有粉尘的烟气进入除尘系统中除尘,除尘系统可采用静电除尘或布袋除尘,除尘后烟 气中的粉尘浓度控制在10~20mg/Nm3;
其余步骤均等同于实施例1。
实施例1是针对NOx初始浓度不高的情况(小于100mg/Nm3),直接使用Fe(Ⅲ)离子液 相氧化结合吸收的方法;实施例2针对NOx初始浓度较高的情况(大于100mg/Nm3),先在炉膛喷射NH3去除一定量的NOx(去除量与后续要求达到SO2:NOx的10倍以上比值有关), 然后再使用Fe(Ⅲ)离子液相氧化结合吸收的方法。这两种情况在实际的工程中以实施例2情况为主。
在实施例2中的具体数值为:三价铁盐采用氯化铁,氯化铁的加入量为湿污泥的2.5%wt, 生石灰的加入量在湿污泥的5.5%wt,进入除尘系统的飞灰烟气为40g/Nm3,除尘后烟气中的 粉尘浓度控制在15mg/Nm3,钙基吸收剂浆液的Fe(Ⅲ)离子的浓度在0.035mol/L。在脱硫脱 硝塔运行过程中,一级喷淋吸收层3中的SO2/NOx浓度比在6倍以上,pH控制在5.5,液气 比在12L/m3;二级喷淋吸收层9中的pH控制在6,液气比控制在10L/m3。烟气中SO2初始 浓度为1000mg/Nm3,NOx初始浓度90mg/Nm3,粉尘初始浓度为30mg/Nm3。
实验结果为:脱硫脱硝除尘完成后,烟气中SO2排放浓度5mg/Nm3,NOx排放浓度20mg/Nm3,粉尘排放浓度为2mg/Nm3。
对比例1:取消三价铁盐,其他等同于实施例1;
实验结果为:脱硫脱硝除尘完成后,烟气中SO2排放浓度8.2mg/Nm3,NOx排放浓度82.5mg/Nm3,粉尘排放浓度为2.8mg/Nm3。NOx超标。
对比例2:将三价铁盐改成二价铁盐(氯化亚铁),其他等同于实施例1;
实验结果为:脱硫脱硝除尘完成后,烟气中SO2排放浓度7.8mg/Nm3,NOx排放浓度69.3mg/Nm3,粉尘排放浓度为3.5mg/Nm3。NOx超标。
对比例3:将三价铁盐改成“铜盐”(氯化铜),其他等同于实施例1;
实验结果为:脱硫脱硝除尘完成后,烟气中SO2排放浓度10.2mg/Nm3,NOx排放浓度82.1mg/Nm3,粉尘排放浓度为2.8mg/Nm3。NOx超标。
对比例4:将NH3改成“CH4”,其他等同于实施例2;
实验结果为:脱硫脱硝除尘完成后,烟气中SO2排放浓度8.8mg/Nm3,NOx排放浓度142.6mg/Nm3,粉尘排放浓度为2.3mg/Nm3。NOx超标。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本方法的若干个具体实施例。显然,本方法不 限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本方法公开的内容直接导 出或联想到的所有变形,均应认为是本方法的保护范围。
Claims (5)
1.污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统,包括湿法脱硫塔,其特征在于:还包括污泥干化系统、污泥焚烧炉和除尘系统;
所述污泥干化系统、污泥焚烧炉、除尘系统和湿法脱硫塔依次连接。
2.利用如权利要求1所述的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)、在污泥干化系统中加入湿污泥和絮凝剂,经过板框压滤后得到含水率50%的干污泥;
絮凝剂包括三价铁盐和生石灰,三价铁盐的加入量在湿污泥的2~3%wt之间,生石灰的加入量在湿污泥的5~6%wt之间;
2)、干污泥进入污泥焚烧炉进行焚烧,干污泥掺烧量为30%,污泥焚烧温度在850℃以上,焚烧时间在2.5s以上,从而得到含有粉尘的飞灰;
3)、含有粉尘的飞灰进入除尘系统中除尘,得到除尘后飞灰,除尘后飞灰中的粉尘浓度控制在10~20mg/Nm3;
4)、除尘后飞灰进入湿法脱硫塔中,喷淋钙基吸收剂,钙基吸收剂和除尘后飞灰的液气比为15~25L/m3,得到废水和废气。
3.利用如权利要求1所述的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)、在污泥干化系统中加入湿污泥和絮凝剂,经过板框压滤后得到含水率50%的干污泥;
絮凝剂包括三价铁盐和生石灰,三价铁盐的加入量在湿污泥的2~3%wt之间,生石灰的加入量在湿污泥的5~6%wt之间;
2)、干污泥进入污泥焚烧炉进行焚烧,干污泥掺烧量为30%,同时在污泥焚烧炉中通入NH3,NH3和干污泥中NOx的摩尔比为1:1,污泥焚烧温度在850℃以上,焚烧时间在2.5s以上,从而得到含有粉尘的飞灰;
3)、含有粉尘的飞灰进入除尘系统中除尘,得到除尘后飞灰,除尘后飞灰中的粉尘浓度控制在10~20mg/Nm3;
4)、除尘后飞灰进入湿法脱硫塔中,喷淋钙基吸收剂,钙基吸收剂和除尘后飞灰的液气比为15~25L/m3,得到废水和废气。
4.根据权利要求2或3所述的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法,其特征在于:
钙基吸收剂含有Fe(Ⅲ)离子,Fe(Ⅲ)离子的浓度为0.02~0.05mol/L。
5.根据权利要求2或3所述的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统的污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝方法,其特征在于:
三价铁盐为氯化铁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910916609.6A CN110550841A (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910916609.6A CN110550841A (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110550841A true CN110550841A (zh) | 2019-12-10 |
Family
ID=68741416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910916609.6A Pending CN110550841A (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110550841A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114251670A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-29 | 上海域德环保工程有限公司 | 一种危险废物焚烧飞灰熔盐及烟气处理装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103566725A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-02-12 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种循环流化床半干法联合脱硫脱硝脱汞装置及方法 |
CN104524935A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 浙江工商大学 | 单塔式双循环喷淋复合吸收装置及方法 |
CN105080311A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-25 | 浙江天蓝环保技术股份有限公司 | 一种燃煤锅炉烟气超洁净排放一体塔及处理工艺 |
CN105214466A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-06 | 北京市环境保护科学研究院 | 一种利用复合吸收液的湿法协同脱硫脱硝工艺 |
CN106731560A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统 |
WO2019062350A1 (zh) * | 2017-09-26 | 2019-04-04 | 重庆盎瑞悦科技有限公司 | 一种生活污泥的无害化处理方法及系统 |
-
2019
- 2019-09-26 CN CN201910916609.6A patent/CN110550841A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103566725A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-02-12 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种循环流化床半干法联合脱硫脱硝脱汞装置及方法 |
CN104524935A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 浙江工商大学 | 单塔式双循环喷淋复合吸收装置及方法 |
CN105080311A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-25 | 浙江天蓝环保技术股份有限公司 | 一种燃煤锅炉烟气超洁净排放一体塔及处理工艺 |
CN105214466A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-06 | 北京市环境保护科学研究院 | 一种利用复合吸收液的湿法协同脱硫脱硝工艺 |
CN106731560A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 航天凯天环保科技股份有限公司 | 一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统 |
WO2019062350A1 (zh) * | 2017-09-26 | 2019-04-04 | 重庆盎瑞悦科技有限公司 | 一种生活污泥的无害化处理方法及系统 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114251670A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-29 | 上海域德环保工程有限公司 | 一种危险废物焚烧飞灰熔盐及烟气处理装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101352646B (zh) | 一种利用紫外光双重作用的烟气脱硝方法 | |
CN102015070B (zh) | 废气处理系统及除去废气中汞的方法 | |
CN104759192A (zh) | 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放系统及方法 | |
CN203437036U (zh) | 一种烧结烟气脱硫脱硝装置 | |
CN1923341A (zh) | 燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置及其方法 | |
CN106731560B (zh) | 一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统 | |
CN102772986B (zh) | 烟气脱硫脱硝一体化工艺 | |
CN102091517A (zh) | 一体化同时脱硫脱硝脱汞吸收液及其制备方法和应用 | |
CN110787606B (zh) | 烧结烟气循环流化床脱硫中脱硝脱汞一体化装置及方法 | |
CN110665352A (zh) | 一种水泥窑尾中低硫烟气干法脱硫脱硝除尘装置及方法 | |
CN101632897B (zh) | 一种同时脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法 | |
CN113941238A (zh) | 低温烟气污染物一体化控制方法 | |
CN109647158B (zh) | 一种循环流化床锅炉烟气脱硫脱硝系统及其处理方法 | |
CN204582930U (zh) | 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放系统 | |
CN105903327A (zh) | 一种用酸、碱电位水除尘、脱硫、脱硝装置 | |
CN210278758U (zh) | 一种生活垃圾焚烧炉烟气超净排放处理装置 | |
CN110550841A (zh) | 污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统和方法 | |
CN104437031A (zh) | 一种冶铁烟气处理方法 | |
CN103505997A (zh) | 一种烟气多污染物高效协同净化方法及其应用 | |
CN204042942U (zh) | 一种利用耦合技术实现锅炉烟气达标排放的装置 | |
CN110841447A (zh) | 一种垃圾焚烧烟气的湿法-scr联合净化方法及系统 | |
CN110433628A (zh) | 一种燃煤烟气尘硫硝汞一体化协同脱除的系统与方法 | |
CN109865415A (zh) | Cfb锅炉掺烧无烟煤和木屑污泥烟气汞氧化控制工艺 | |
CN109316941A (zh) | 臭氧结合尿素联用sncr的烟气脱硝装置及其脱硝方法 | |
CN211056943U (zh) | 污泥干化-焚烧系统中烟气深度脱硝系统 |
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 |