CN110917807A - 一种焦化厂污染物资源化协同治理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供的一种焦化厂污染物资源化协同治理系统，主要包括脱硫脱硝耦连吸附塔、第一筛分装置、活性焦再生装置、第二筛分装置和多原料一体化焚烧制酸装置，将脱硫废液处理、烟气处理以及VOCs污染处理三大污染处理系统结合在一起，组成一整套污染物资源化协同治理系统，整个系统整体结构紧密，功能集全化，综合能耗低，整个产区内无其他二次污染物产生，使厂区内环境更加紧凑和绿色环保，焦化厂污染物实现协同综合治理，副产物厂区内就地再利用，实现了废物的资源化处理，解决了现有技术中单独的脱硫、脱硝、硫泡沫、VOCs和脱硫废液等多套污染物治理系统占地面积大及投资大等问题。

Description

一种焦化厂污染物资源化协同治理系统及方法
技术领域
本申请涉及焦化厂污染物治理领域，尤其涉及一种焦化厂污染物资源化协同治理系统及方法。
背景技术
当前焦化厂污染物排放品种较多，涵盖焦炉烟气、脱硫脱硝、VOCs(挥发性有机物)、脱硫废液以及硫膏等较难处理物质。
现有技术中，每种污染物都要单独处理，其中，脱硝脱硝的方法主要有：燃烧前脱硝、燃烧中脱硝和燃烧后脱硝；VOCs污染治理的方法有活性炭吸附、超级氧化、等离子、高温焚烧等；脱硫废液有提混盐、精盐等；处理硫泡沫的技术为将硫泡沫融为低品质黑硫磺等。
以上所述的诸多污染物处理技术都需要单一处理的方式，进而其存在投资大、能耗高，且焦化厂污染物得不到资源化利用和有效治理，占地面积大，存在二次污染等问题，因此寻求一种能够协同处理焦化厂污染物的方式是本领域人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种焦化厂污染物资源化协同治理系统及方法，以解决诸多污染物处理技术都是单一处理的问题。
本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种焦化厂污染物资源化协同治理系统，所述系统包括脱硫脱硝耦连吸附塔、第一筛分装置、活性焦再生装置、第二筛分装置和多原料一体化焚烧制酸装置；
所述脱硫脱硝耦连吸附塔包括吸附反应装置和VOCs处理装置，所述吸附反应装置设置在所述VOCs处理装置的顶部，所述VOCs处理装置的侧端与所述多原料一体化焚烧制酸装置通过制酸尾气进气管连接；所述制酸尾气进气管中部通过VOCs废气管连接有VOCs废气采集装置；
所述VOCs处理装置的底部与所述第一筛分装置通过管道连通，所述第一筛分装置通过传输装置与所述活性焦再生装置连通；
所述活性焦再生装置的顶部与所述多原料一体化焚烧制酸装置通过管道连通，所述活性焦再生装置通过管道与所述第二筛分装置连通。
所述系统还包括余热回收换热装置和焦炉烟气管道，所述吸附反应装置底部通过进气管连接所述余热回收换热装置，所述余热回收换热装置外连接所述焦炉烟气管道。
所述系统还包括新焦仓、喷氨装置和新焦采集装置；
所述新焦仓设置在所述吸附反应装置的顶面并连通，所述吸附反应装置的外侧中部连接所述喷氨装置，所述吸附反应装置和所述VOCs处理装置内均设置有活性焦；
所述新焦采集装置通过新焦输送管与所述新焦仓连通，所述新焦输送管与所述第二筛分装置连通；
所述多原料一体化焚烧制酸装置顶面通过废料管道连接有硫化氢采集装置和硫泡沫采集装置。
可选的，所述系统还包括烟囱，所述烟囱通过管道连接在所述吸附反应装置顶端。
可选的，所述系统还包括热风炉，所述热风炉与所述活性焦再生装置通过管道连接。
可选的，所述系统还包括硫酸铵生产装置，所述硫酸铵生产装置通过管道连接在所述多原料一体化焚烧制酸装置底部。
一种焦化厂污染物资源化协同治理方法，所述方法包括以下步骤：
炼焦产生的高浓度焦炉烟气通过焦炉烟气管道经余热回收换热装置进行降温；
所述烟气通过脱硫脱硝耦连吸附塔的吸附反应装置进入塔内，经所述吸附反应装置中的活性焦吸附；
在活性焦催化吸附作用下，烟气中的SO2被吸附于活性焦中，形成吸附饱和的活性焦，喷氨装置通过管道向所述吸附反应装置内喷入氨水，烟气中的NOx在活性焦催化剂作用下，与所述氨水接触发生反应，生成氮气和水蒸气排出；
所述吸附饱和的活性焦经过所述脱硫脱硝耦连吸附塔底部的VOCs处理装置排出至第一筛分装置，所述第一筛分装置将碎焦筛分外排去做配煤，剩余的饱和活性焦通过传输装置输送至活性焦再生装置；
所述活性焦再生装置活化产生的再生尾气与焦化厂厂区硫化氢采集装置和硫泡沫采集装置采集的硫化氢以及硫泡沫合并通过管道输送至多原料一体化焚烧制酸装置生产硫酸；
所述多原料一体化焚烧制酸装置生产硫酸产生的尾气通过制酸尾气进气管与VOCs废气采集装置采集的VOCs污染物通过VOCs废气管合并后送至所述VOCs处理装置，与所述VOCs处理装置中的活性焦接触进行吸附；
所述活性焦再生装置生成的复活焦冷却后外排至第二筛分装置进行筛分，筛分出的碎焦与所述第一筛分装置排出的碎焦合并去配煤，外形规整的复活焦通过新焦输送管与新焦采集装置中的新焦合并通过新焦仓送至脱硫脱硝耦连吸附塔内再次循环使用。
可选的，所述方法还包括：所述NOx在活性焦催化剂作用下，与所述氨水接触发生反应，生成氮气和水蒸气经烟囱排出。
可选的，所述方法还包括：所述活性焦再生装置的活性焦通过热风炉热风进行再生。
可选的，所述方法还包括：所述多原料一体化焚烧制酸装置生产硫酸后，通过硫酸铵生产装置生产硫酸铵。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
本申请提供的一种焦化厂污染物资源化协同治理系统，主要包括脱硫脱硝耦连吸附塔、第一筛分装置、活性焦再生装置、第二筛分装置和多原料一体化焚烧制酸装置，将脱硫废液处理、烟气处理以及VOCs污染处理三大污染处理系统结合在一起，组成一整套污染物资源化协同治理系统，整个系统整体结构紧密，功能集全化，综合能耗低，整个产区内无其他二次污染物产生，使厂区内环境更加紧凑和绿色环保，焦化厂污染物实现协同综合治理，副产物厂区内就地再利用，实现了废物的资源化处理，解决了现有技术中单独的脱硫、脱硝、硫泡沫、VOCs和脱硫废液等多套独立污染物治理系统占地面积大幅减少，投资大幅降低等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请整个系统流程的结构示意图。
附图标记说明：1、脱硫脱硝耦连吸附塔；2、第一筛分装置；3、活性焦再生装置；4、第二筛分装置；5、多原料一体化焚烧制酸装置；6、余热回收换热装置；7、焦炉烟气管道；8、新焦仓；9、喷氨装置；10、VOCs处理装置；11、制酸尾气进气管；12、VOCs废气管；13、VOCs废气采集装置；14、烟囱；15、新焦采集装置；16、硫化氢采集装置；17、硫泡沫采集装置；18、硫酸铵生产装置；19、热风炉；20、吸附反应装置。
具体实施方式
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
请参考附图1，该图示出了本实施例提供的整个系统的结构示意图。
一种焦化厂污染物资源化协同治理系统，所述系统包括脱硫脱硝耦连吸附塔1、第一筛分装置2、活性焦再生装置3、第二筛分装置4和多原料一体化焚烧制酸装置5；
所述脱硫脱硝耦连吸附塔1包括吸附反应装置20和VOCs处理装置10，所述吸附反应装置20设置在所述VOCs处理装置10的顶部，所述VOCs处理装置10的侧端与所述多原料一体化焚烧制酸装置5通过制酸尾气进气管11连接；所述制酸尾气进气管11中部通过VOCs废气管12连接有VOCs废气采集装置13；
所述VOCs处理装置10的底部与所述第一筛分装置2通过管道连通，所述第一筛分装置2通过传输装置与所述活性焦再生装置3连通；
所述活性焦再生装置3的顶部与所述多原料一体化焚烧制酸装置5通过管道连通，所述活性焦再生装置3通过管道与所述第二筛分装置4连通。
所述系统还包括余热回收换热装置6和焦炉烟气管道7，所述吸附反应装置20底部通过进气管连接所述余热回收换热装置6，所述余热回收换热装置6外连接所述焦炉烟气管道7。
所述系统还包括新焦仓8、喷氨装置9和新焦采集装置15；
所述新焦仓8设置在所述吸附反应装置20的顶面并连通，所述吸附反应装置20的外侧中部连接所述喷氨装置9，所述吸附反应装置20和所述VOCs处理装置10内均设置有活性焦；
所述新焦采集装置15通过新焦输送管与所述新焦仓8连通，所述新焦输送管与所述第二筛分装置4连通；
所述多原料一体化焚烧制酸装置5顶面通过废料管道连接有硫化氢采集装置16和硫泡沫采集装置17。
可选的，所述系统还包括烟囱14，所述烟囱14通过管道连接在所述吸附反应装置20顶端。
可选的，所述系统还包括热风炉19，所述热风炉19与所述活性焦再生装置3通过管道连接。
可选的，所述系统还包括硫酸铵生产装置18，所述硫酸铵生产装置18通过管道连接在所述多原料一体化焚烧制酸装置5底部。
本申请实施例提供的焦化厂污染物资源化协同治理系统，结合了脱硫脱硝耦连吸附塔1、第一筛分装置2、活性焦再生装置3、第二筛分装置4和多原料一体化焚烧制酸装置5，整个系统结构紧凑，各个部分连接合理，对焦化厂污染物进行了全方位的协同处理和资源化利用，无二次污染；通过多原料一体化焚烧制酸装置5多原料制酸，完成硫化氢、硫泡沫及再生尾气等混合制酸。
一种焦化厂污染物资源化协同治理方法，所述方法包括以下步骤：
炼焦产生的高浓度焦炉烟气通过焦炉烟气管道7经余热回收换热装置6进行降温，使烟气温度降低至100℃～160℃；
所述烟气通过脱硫脱硝耦连吸附塔1的吸附反应装置20进入塔内，经所述吸附反应装置20中的活性焦吸附；
在活性焦催化吸附作用下，烟气中的SO2被吸附于活性焦中，形成吸附饱和的活性焦，喷氨装置9通过管道向所述吸附反应装置20内喷入氨水，烟气中的NOx在活性焦催化剂作用下，与所述氨水接触发生催化还原反应，生成氮气和水蒸气经处理之后排出；
所述吸附饱和的活性焦经过所述脱硫脱硝耦连吸附塔1底部的VOCs处理装置10排出至第一筛分装置2，所述第一筛分装置2将碎焦筛分外排去做配煤，剩余的饱和活性焦通过传输装置输送至活性焦再生装置3；
所述活性焦再生装置3活化产生的再生尾气与焦化厂厂区硫化氢采集装置16和硫泡沫采集装置17采集的硫化氢以及硫泡沫合并通过管道输送至多原料一体化焚烧制酸装置5生产硫酸；
所述多原料一体化焚烧制酸装置5生产硫酸产生的尾气通过制酸尾气进气管11与VOCs废气采集装置13采集的VOCs污染物通过VOCs废气管12合并后送至所述VOCs处理装置10，与所述VOCs处理装置10中的活性焦接触进行吸附；
所述活性焦再生装置3生成的复活焦冷却后外排至第二筛分装置4进行筛分，筛分出的碎焦与所述第一筛分装置2排出的碎焦合并去配煤，外形规整的复活焦通过新焦输送管与新焦采集装置15中的新焦合并通过新焦仓8送至脱硫脱硝耦连吸附塔1内再次循环使用。
可选的，所述方法还包括：所述NOx在活性焦催化剂作用下，与所述氨水接触发生反应，生成氮气和水蒸气经烟囱14排出。
可选的，所述方法还包括：所述活性焦再生装置3的活性焦通过热风炉19热风进行再生。
可选的，所述方法还包括：所述多原料一体化焚烧制酸装置5生产硫酸后，通过硫酸铵生产装置18生产硫酸铵。
通过上述实施例，可以完成整个系统关于脱硫废液处理、烟气处理以及VOCs污染处理三大污染处理，整个系统整体结构紧密，功能集全化，综合能耗低，整个产区内无其他二次污染物产生，使厂区内环境更加紧凑和绿色环保，焦化厂污染物实现协同综合治理，副产物厂区内就地再利用，实现了废物的资源化处理，解决了现有技术中单独的脱硫、脱硝、硫泡沫、VOCs和脱硫废液等多套独立污染物治理系统占地面积大幅减少，投资大幅降低等问题。
需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种焦化厂污染物资源化协同治理系统，其特征在于，所述系统包括脱硫脱硝耦连吸附塔(1)、第一筛分装置(2)、活性焦再生装置(3)、第二筛分装置(4)和多原料一体化焚烧制酸装置(5)；
所述脱硫脱硝耦连吸附塔(1)包括吸附反应装置(20)和VOCs处理装置(10)，所述吸附反应装置(20)设置在所述VOCs处理装置(10)的顶部，所述VOCs处理装置(10)的侧端与所述多原料一体化焚烧制酸装置(5)通过制酸尾气进气管(11)连接；所述制酸尾气进气管(11)中部通过VOCs废气管(12)连接有VOCs废气采集装置(13)；
所述VOCs处理装置(10)的底部与所述第一筛分装置(2)通过管道连通，所述第一筛分装置(2)通过传输装置与所述活性焦再生装置(3)连通；
所述活性焦再生装置(3)的顶部与所述多原料一体化焚烧制酸装置(5)通过管道连通，所述活性焦再生装置(3)底部通过管道与所述第二筛分装置(4)连通；
所述系统还包括余热回收换热装置(6)和焦炉烟气管道(7)，所述吸附反应装置(20)底部通过进气管连接所述余热回收换热装置(6)，所述余热回收换热装置(6)外连接所述焦炉烟气管道(7)；
所述系统还包括新焦仓(8)、喷氨装置(9)和新焦采集装置(15)；
所述新焦仓(8)设置在所述吸附反应装置(20)的顶面并连通，所述吸附反应装置(20)的外侧中部连接所述喷氨装置(9)，所述吸附反应装置(20)和所述VOCs处理装置(10)内均设置有活性焦；
所述新焦采集装置(15)通过新焦输送管与所述新焦仓(8)连通，所述新焦输送管与所述第二筛分装置(4)连通；
所述多原料一体化焚烧制酸装置(5)顶端通过废料管道连接有硫化氢采集装置(16)和硫泡沫采集装置(17)。
2.根据权利要求1所述的焦化厂污染物资源化协同治理系统，其特征在于，所述系统还包括烟囱(14)，所述烟囱(14)通过管道连接在所述吸附反应装置(20)顶端。
3.根据权利要求1所述的焦化厂污染物资源化协同治理系统，其特征在于，所述系统还包括热风炉(19)，所述热风炉(19)与所述活性焦再生装置(3)通过管道连接。
4.根据权利要求1所述的焦化厂污染物资源化协同治理系统，其特征在于，所述系统还包括硫酸铵生产装置(18)，所述硫酸铵生产装置(18)通过管道连接在所述多原料一体化焚烧制酸装置(5)底部。
5.一种焦化厂污染物资源化协同治理方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一项所述的系统，所述方法包括以下步骤：
炼焦产生的高浓度焦炉烟气通过焦炉烟气管道(7)经余热回收换热装置(6)进行降温；
所述烟气通过脱硫脱硝耦连吸附塔(1)的吸附反应装置(20)进入塔内，经所述吸附反应装置(20)中的活性焦吸附；
在活性焦催化吸附作用下，烟气中的SO2被吸附于活性焦中，形成吸附饱和的活性焦，喷氨装置(9)通过管道向所述吸附反应装置(20)内喷入氨水，烟气中的NOx在活性焦催化剂作用下，与所述氨水接触发生反应，生成氮气和水蒸气排出；
所述吸附饱和的活性焦经过所述脱硫脱硝耦连吸附塔(1)底部的VOCs处理装置(10)排出至第一筛分装置(2)，所述第一筛分装置(2)将碎焦筛分外排去做配煤，剩余的饱和活性焦通过传输装置输送至活性焦再生装置(3)；
所述活性焦再生装置(3)活化产生的再生尾气与焦化厂厂区硫化氢采集装置(16)和硫泡沫采集装置(17)采集的硫化氢以及硫泡沫合并通过管道输送至多原料一体化焚烧制酸装置(5)生产硫酸；
所述多原料一体化焚烧制酸装置(5)生产硫酸产生的尾气通过制酸尾气进气管(11)与VOCs废气采集装置(13)采集的VOCs污染物通过VOCs废气管(12)合并后送至所述VOCs处理装置(10)，与所述VOCs处理装置(10)中的活性焦接触进行吸附；
所述活性焦再生装置(3)生成的复活焦冷却后外排至第二筛分装置(4)进行筛分，筛分出的碎焦与所述第一筛分装置(2)排出的碎焦合并去配煤，外形规整的复活焦通过新焦输送管与新焦采集装置(15)中的新焦合并通过新焦仓(8)送至脱硫脱硝耦连吸附塔(1)内再次循环使用。
6.根据权利要求5所述的焦化厂污染物资源化协同治理方法，其特征在于，所述方法还包括：所述NOx在活性焦催化剂作用下，与所述氨水接触发生反应，生成氮气和水蒸气经烟囱(14)排出。
7.根据权利要求5所述的焦化厂污染物资源化协同治理方法，其特征在于，所述方法还包括：所述活性焦再生装置(3)的活性焦通过热风炉(19)热风进行再生。
8.根据权利要求5所述的焦化厂污染物资源化协同治理方法，其特征在于，所述方法还包括：所述多原料一体化焚烧制酸装置(5)生产硫酸后，通过硫酸铵生产装置(18)生产硫酸铵。
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