CN111545020A - 一种氨法-scr联合脱硫脱硝装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氨法‑SCR联合脱硫脱硝装置及方法，通过对所述净化塔内部结构以及所述第一换热器和所述第二换热器与所述净化塔连接关系的改进，并配合所述混合室、所述温度检测器和所述加热器，使得所述氨法‑SCR联合脱硫脱硝装置的脱硫脱硝效果更好，效率更快，从而提升了净化效果。

Description

一种氨法-SCR联合脱硫脱硝装置及方法
技术领域
本发明涉及焦炉烟气净化技术领域，尤其涉及一种氨法-SCR联合脱硫脱硝装置及方法。
背景技术
目前NOx是目前主要大气污染物之一，在大气中NOx容易形成酸雨和光化学烟雾，影响生态环境和危害人体健康，而钢铁行业NOx排放现状尤其严峻。据统计，钢铁行业NOx气体的排放量占工业总排放量的10％左右，而其中烧结工序是产生NOx的主要来源之一，占NOx排放总量的50％左右。铁矿烧结工序能耗主要为固体燃料焦粉、无烟煤等化石燃料的消耗，约占工序总能耗的75～80％，而烧结工序排放的NOx 90％以上均由燃料中的氮转化而来。2015年1月1日《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中规定的NOx排放新标准在现有企业开始实施，烧结工序正面临巨大的NOx减排压力。目前大多数企业通过利用氨法-SCR联合脱硫脱硝装置对烧结烟气进行净化，但是现有的SCR联合脱硫脱硝装置的净化效率低，净化效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氨法-SCR联合脱硫脱硝装置及方法，旨在解决现有技术中的SCR联合脱硫脱硝装置的净化效率低，净化效果差的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，包括净化塔、第一隔板、第二隔板、碱液喷淋管、除尘器、第一引风机、第一换热器、第二引风机、混合室、温度检测器、加热器、喷氨喷淋管、第二换热器和氨水泵；
所述第二隔板上具有透气孔，所述第一隔板和所述第二隔板分别与所述净化塔固定连接，并将所述净化塔分隔为脱硫室、脱硝室和喷淋吸氨室，所述脱硫室内设置有所述碱液喷淋管，且所述喷淋吸氨室内设置有氨气吸收喷淋管，所述喷淋吸氨室上设置有排气烟囱，所述第一换热器的热媒进口通过除尘器与焦炉烟气出口管路连接，所述第一换热器的热媒出口与所述脱硫室管路连接，所述第一引风机的空气出口与所述第一换热器的冷媒入口管路连接，所述第一换热器的冷媒出口分别与所述第二引风机的出风口和所述混合室的进风口管路连接，所述第二引风机的进风口与所述脱硫室连通，所述混合室的出风口与所述脱硝室连通，所述混合室内设置有所述温度检测器和所述加热器，所述喷氨喷淋管设置在所述脱硝室的内部，且所述喷氨喷淋管与所述第二换热器的冷媒出口管路连接，所述第二换热器的热媒入口与所述脱硝室管路连接，所述第二换热器的冷媒入口与所述氨水泵管路连接，所述第二换热器的热媒出口与所述喷淋吸氨室管路连接。
其中，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括SCR催化剂板，所述SCR催化剂板与所述净化塔固定连接，并位于所述脱硝室的内部。
其中，所述SCR催化剂板的数量为多个，多个所述SCR催化剂板交错设置在所述脱硝室的内部，且每个所述SCR催化剂板与所述净化塔的侧壁之间均具有透气间隙。
其中，所述喷氨喷淋管的数量为多个，多个所述喷氨喷淋管分别设置在每个所述SCR催化剂板的下方。
其中，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括第一喷头，所述第一喷头与所述并与所述喷氨喷淋管相互垂直。
其中，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括第二喷头，所述第二喷头与所述喷氨喷淋管固定连接，且所述第二喷头的轴向线与所述第一喷头的轴向线之间形成30°～60°的夹角，且所述第二喷头的数量为多个，多个所述第二喷头绕所述第一喷头呈圆周设置。
其中，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括丝网除沫器，所述丝网除沫器与所述净化塔固定连接，并位于所述喷淋吸氨室和所述排气烟囱之间。
其中，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括脱硫滤网，所述脱硫滤网与所述净化塔固定连接，并位于所述净化塔的内部，且位于所述碱液喷淋管的下方。
其中，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括收集池，所述收集池分别与所述脱硫室和所述脱硝室管路连接。
本发明还提供一种氨法-SCR联合脱硫脱硝的方法，包括如下步骤：
所述第一换热器将焦炉排出的高温烟气通入至所述脱硫室进行脱硫处理后，之后排入至所述混合室，同时利用所述第一换热器将高温烟气的热量与空气混合排入至所述混合室；
所述温度检测器检测脱硫后的烟气与热量空气混合后所述混合室的温度，若温度大等于温度预设值，则所述加热器停止动作，若温度小于温度预设值，则所述加热器动作，直至所述混合室内烟气温度大等于温度预设值，之后排入至所述脱硝室；
所述SCR催化剂板与所述喷氨喷淋管喷洒出氨水相配合，对所述脱硝室内的烟气进行脱硝处理，之后烟气进入至所述喷淋吸氨室，所述氨气吸收喷淋管喷洒出氨气吸收剂，之后烟气从所述排气烟囱排出。
本发明的有益效果体现在：通过对所述净化塔内部结构以及所述第一换热器和所述第二换热器与所述净化塔连接关系的改进，并配合所述混合室、所述温度检测器和所述加热器，使得所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置的脱硫脱硝效果更好，效率更快，从而提升了净化效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置的结构示意图。
图2是本发明的氨法-SCR联合脱硫脱硝的方法的流程图。
1-净化塔、2-第一隔板、3-第二隔板、4-碱液喷淋管、5-除尘器、6-第一引风机、7-第一换热器、8-第二引风机、9-混合室、10-温度检测器、11-加热器、12-喷氨喷淋管、13-第二换热器、14-氨水泵、15-透气孔、16-脱硫室、17-脱硝室、18-喷淋吸氨室、19-氨气吸收喷淋管、20-排气烟囱、21-SCR催化剂板、22-透气间隙、23-第一喷头、24-第二喷头、25-丝网除沫器、26-脱硫滤网、27-收集池。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，本发明提供了一种氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，包括净化塔1、第一隔板2、第二隔板3、碱液喷淋管4、除尘器5、第一引风机6、第一换热器7、第二引风机8、混合室9、温度检测器10、加热器11、喷氨喷淋管12、第二换热器13和氨水泵14；
所述第二隔板3上具有透气孔15，所述第一隔板2和所述第二隔板3分别与所述净化塔1固定连接，并将所述净化塔1分隔为脱硫室16、脱硝室17和喷淋吸氨室18，所述脱硫室16内设置有所述碱液喷淋管4，且所述喷淋吸氨室18内设置有氨气吸收喷淋管19，所述喷淋吸氨室18上设置有排气烟囱20，所述第一换热器7的热媒进口通过除尘器5与焦炉烟气出口管路连接，所述第一换热器7的热媒出口与所述脱硫室16管路连接，所述第一引风机6的空气出口与所述第一换热器7的冷媒入口管路连接，所述第一换热器7的冷媒出口分别与所述第二引风机8的出风口和所述混合室9的进风口管路连接，所述第二引风机8的进风口与所述脱硫室16连通，所述混合室9的出风口与所述脱硝室17连通，所述混合室9内设置有所述温度检测器10和所述加热器11，所述喷氨喷淋管12设置在所述脱硝室17的内部，且所述喷氨喷淋管12与所述第二换热器13的冷媒出口管路连接，所述第二换热器13的热媒入口与所述脱硝室17管路连接，所述第二换热器13的冷媒入口与所述氨水泵14管路连接，所述第二换热器13的热媒出口与所述喷淋吸氨室18管路连接。
在本实施方式中，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置采用先脱硫后脱硝的方式，首先将从焦化厂焦炉排出的高温烟气通过所述除尘器5除尘后，进入所述第一换热器7的热媒入口，并从所述第一换热器7的冷媒出口流出至所述混合室9，空气经过所述第一引风机6从所述第一换热器7的冷媒入口进入，并从所述第一换热器7的冷媒入口流出至所述混合室9，在所述第一换热器7中，高温烟气中的热量暂时存储在空气中，经过所述第一换热器7后烟气的温度下降之后进入所述净化塔1的所述脱硫室16，通过所述碱液喷淋管4喷洒碳酸钠溶液、氢氧化钙溶液等，以此对进入至所述脱硫室16的烟气进行脱硫处理，烟气经过脱硫处理后，在所述第二引风机8的作用下，脱硫烟气快速进入至所述混合室9，并与之前进入所述混合室9的热量空气进行混合，之后所述温度检测器10检测所述混合室9内烟气的温度状况，若温度大等于温度预设值，则所述加热器11停止动作，若温度小于温度预设值，则所述加热器11动作，直至所述混合室9内烟气温度大等于温度预设值，之后排入至所述脱硝室17；其中通过经过所述第一换热器7换热后的烟气经过脱硫后，再与存储热量的空气混合后进行脱硝，减少了在脱硫过程中的热量损失，提升了烟气热量利用率，节约能源，同时通过所述温度检测器10实时检测所述混合室9内烟气热量温度，并配合所述加热器11，保证所述混合室9进入所述脱硝室17的烟气温度的稳定性，从而提升该装置的脱硫脱硝速率以及质量，以此提升净化效果。在所述混合室9的烟气温度达到标准进入所述脱硝室17后，所述喷氨喷淋管12喷洒氨水，进行脱硝处理，其中通过将经过所述脱硝室17处理的气体通过所述第二换热器13与进入所述脱硝室17之前的氨水进行换热，节约了氨水预热的能量，减少了氨水于烟气混合后对烟气温度的下降影响，进而保证了对烟气脱硝更彻底，提升了该装置的净化效果。在烟气进行脱硝后，烟气通过所述透气孔15进入至所述喷淋吸氨室18，所述氨气吸收喷淋管19喷洒氨气吸收剂，从而对烟气进行净化处理，净化处理完成后烟气通过所述排气烟囱20排出，其中氨气吸收剂为水、稀硝酸或者稀硫酸，进一步提升所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置对烟气的净化效果。
进一步地，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括SCR催化剂板21，所述SCR催化剂板21与所述净化塔1固定连接，并位于所述脱硝室17的内部。所述SCR催化剂板21的数量为多个，多个所述SCR催化剂板21交错设置在所述脱硝室17的内部，且每个所述SCR催化剂板21与所述净化塔1的侧壁之间均具有透气间隙22。
在本实施方式中，通过多个所述SCR催化剂板21在所述脱硝室17内从上至下依次交错设置，从而使得多个所述SCR催化剂板21与所述净化塔1的内壁之间均形成交错的所述透气间隙22，从而提高了烟气在所述脱硝室17的流动行程，增加了喷淋的氨水与烟气接触的面积以及时间，提高了脱硝的效率，也提高了该装置的整体净化速率。
进一步地，所述喷氨喷淋管12的数量为多个，多个所述喷氨喷淋管12分别设置在每个所述SCR催化剂板21的下方。
在本实施方式中，通过在每个所述SCR催化剂板21的下方均设置所述喷氨喷淋管12，能够进一步增加喷淋的氨水与烟气的接触面积，提高对烟气的脱硝效果，从而提升该装置的整体净化效果。
进一步地，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括第一喷头23，所述第一喷头23与所述并与所述喷氨喷淋管12相互垂直。
在本实施方式中，所述第一喷头23的设置，能够增加所述喷氨喷淋管12喷出的氨水的喷射力度，使得氨水能够更好的与流动的烟气接触，起到更好的脱硝效果，提升该装置对烟气的整体净化效果。
进一步地，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括第二喷头24，所述第二喷头24与所述喷氨喷淋管12固定连接，且所述第二喷头24的轴向线与所述第一喷头23的轴向线之间形成30°～60°的夹角，且所述第二喷头24的数量为多个，多个所述第二喷头24绕所述第一喷头23呈圆周设置。
在本实施方式中，通过多个所述第二喷头24绕所述第一喷头23呈圆周设置，能够进一步提高所述喷氨喷淋管12喷出的氨水的喷射力度以及喷射范围，增大氨水与烟气的接触面积，起到更好的脱硝效果，提升该装置对烟气的整体净化效果。
进一步地，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括丝网除沫器25，所述丝网除沫器25与所述净化塔1固定连接，并位于所述喷淋吸氨室18和所述排气烟囱20之间。
在本实施方式中，所述丝网除沫器25主要是由丝网、丝网格栅组成丝网块和固定丝网块的支承装置构成，丝网为各种材质的气液过滤网，气液过滤网是由金属丝或非金属丝组成。气液过滤网的非金属丝由多股非金属纤维捻制而成，亦可为单股非金属丝。该丝网除沫器25不但能滤除悬浮于气流中的较大液沫，而且能滤除较小和微小液沫，经过所述喷淋吸氨室18的烟气能够通过所述丝网除沫器25上的丝垫除去夹带的雾沫，进一步提升对烟气的净化效果。
进一步地，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括脱硫滤网26，所述脱硫滤网26与所述净化塔1固定连接，并位于所述净化塔1的内部，且位于所述碱液喷淋管4的下方。
在本实施方式中，所述脱硫滤网26采用c-276哈氏合金丝网，与所述碱液喷淋管4配合，能够对烟气起到更快更好的脱硫作用，间接提升对烟气的净化效果及净化速率。
进一步地，所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括收集池27，所述收集池27分别与所述脱硫室16和所述脱硝室17管路连接。
在本实施方式中，由于烟气经过所述碱液喷淋管4喷洒进行脱硫后，废水会堆积在所述净化塔1的底部，以及烟气经过所述喷氨喷淋管12喷淋后，废水会堆积在所述第一隔板2处，通过所述收集池27分别与所述脱硫室16和所述脱硝室17管路连接，以此实现对废水进行收集。
请参阅图2，本发明还提供一种氨法-SCR联合脱硫脱硝的方法，包括如下步骤：
S100：所述第一换热器7将焦炉排出的高温烟气通入至所述脱硫室16进行脱硫处理后，之后排入至所述混合室9，同时利用所述第一换热器7将高温烟气的热量与空气混合排入至所述混合室9；
S200：所述温度检测器10检测脱硫后的烟气与热量空气混合后所述混合室9的温度，若温度大等于温度预设值，则所述加热器11停止动作，若温度小于温度预设值，则所述加热器11动作，直至所述混合室9内烟气温度大等于温度预设值，之后排入至所述脱硝室17；
S300：所述SCR催化剂板21与所述喷氨喷淋管12喷洒出氨水相配合，对所述脱硝室17内的烟气进行脱硝处理，之后烟气进入至所述喷淋吸氨室18，所述氨气吸收喷淋管19喷洒出氨气吸收剂，之后烟气从所述排气烟囱20排出。
其中，首先将从焦化厂焦炉排出的高温烟气通过所述除尘器5除尘后，进入所述第一换热器7的热媒入口，并从所述第一换热器7的冷媒出口流出至所述混合室9，空气经过所述第一引风机6从所述第一换热器7的冷媒入口进入，并从所述第一换热器7的冷媒入口流出至所述混合室9，在所述第一换热器7中，高温烟气中的热量暂时存储在空气中，经过所述第一换热器7后烟气的温度下降之后进入所述净化塔1的所述脱硫室16，通过所述碱液喷淋管4喷洒碳酸钠溶液、氢氧化钙溶液等，以此对进入至所述脱硫室16的烟气进行脱硫处理，烟气经过脱硫处理后，在所述第二引风机8的作用下，脱硫烟气快速进入至所述混合室9，并与之前进入所述混合室9的热量空气进行混合，之后所述温度检测器10检测所述混合室9内烟气的温度状况，若温度大等于温度预设值，则所述加热器11停止动作，若温度小于温度预设值，则所述加热器11动作，直至所述混合室9内烟气温度大等于温度预设值，之后排入至所述脱硝室17；在所述混合室9的烟气温度达到标准进入所述脱硝室17后，所述喷氨喷淋管12喷洒氨水，进行脱硝处理，其中通过将经过所述脱硝室17处理的气体通过所述第二换热器13与进入所述脱硝室17之前的氨水进行换热，节约了氨水预热的能量，减少了氨水于烟气混合后对烟气温度的下降影响，进而保证了对烟气脱硝更彻底，提升了该装置的净化效果。在烟气进行脱硝后，烟气通过所述透气孔15进入至所述喷淋吸氨室18，所述氨气吸收喷淋管19喷洒氨气吸收剂，从而对烟气进行净化处理，净化处理完成后烟气通过所述排气烟囱20排出。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
包括净化塔、第一隔板、第二隔板、碱液喷淋管、除尘器、第一引风机、第一换热器、第二引风机、混合室、温度检测器、加热器、喷氨喷淋管、第二换热器和氨水泵；
所述第二隔板上具有透气孔，所述第一隔板和所述第二隔板分别与所述净化塔固定连接，并将所述净化塔分隔为脱硫室、脱硝室和喷淋吸氨室，所述脱硫室内设置有所述碱液喷淋管，且所述喷淋吸氨室内设置有氨气吸收喷淋管，所述喷淋吸氨室上设置有排气烟囱，所述第一换热器的热媒进口通过除尘器与焦炉烟气出口管路连接，所述第一换热器的热媒出口与所述脱硫室管路连接，所述第一引风机的空气出口与所述第一换热器的冷媒入口管路连接，所述第一换热器的冷媒出口分别与所述第二引风机的出风口和所述混合室的进风口管路连接，所述第二引风机的进风口与所述脱硫室连通，所述混合室的出风口与所述脱硝室连通，所述混合室内设置有所述温度检测器和所述加热器，所述喷氨喷淋管设置在所述脱硝室的内部，且所述喷氨喷淋管与所述第二换热器的冷媒出口管路连接，所述第二换热器的热媒入口与所述脱硝室管路连接，所述第二换热器的冷媒入口与所述氨水泵管路连接，所述第二换热器的热媒出口与所述喷淋吸氨室管路连接。
2.如权利要求1所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括SCR催化剂板，所述SCR催化剂板与所述净化塔固定连接，并位于所述脱硝室的内部。
3.如权利要求2所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述SCR催化剂板的数量为多个，多个所述SCR催化剂板交错设置在所述脱硝室的内部，且每个所述SCR催化剂板与所述净化塔的侧壁之间均具有透气间隙。
4.如权利要求3所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述喷氨喷淋管的数量为多个，多个所述喷氨喷淋管分别设置在每个所述SCR催化剂板的下方。
5.如权利要求4所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括第一喷头，所述第一喷头与所述并与所述喷氨喷淋管相互垂直。
6.如权利要求5所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括第二喷头，所述第二喷头与所述喷氨喷淋管固定连接，且所述第二喷头的轴向线与所述第一喷头的轴向线之间形成30°～60°的夹角，且所述第二喷头的数量为多个，多个所述第二喷头绕所述第一喷头呈圆周设置。
7.如权利要求6所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括丝网除沫器，所述丝网除沫器与所述净化塔固定连接，并位于所述喷淋吸氨室和所述排气烟囱之间。
8.如权利要求7所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括脱硫滤网，所述脱硫滤网与所述净化塔固定连接，并位于所述净化塔的内部，且位于所述碱液喷淋管的下方。
9.如权利要求8所述的氨法-SCR联合脱硫脱硝装置，其特征在于，
所述氨法-SCR联合脱硫脱硝装置还包括收集池，所述收集池分别与所述脱硫室和所述脱硝室管路连接。
10.采用如权利要求9所述的一种氨法-SCR联合脱硫脱硝装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
所述第一换热器将焦炉排出的高温烟气通入至所述脱硫室进行脱硫处理后，之后排入至所述混合室，同时利用所述第一换热器将高温烟气的热量与空气混合排入至所述混合室；
所述温度检测器检测脱硫后的烟气与热量空气混合后所述混合室的温度，若温度大等于温度预设值，则所述加热器停止动作，若温度小于温度预设值，则所述加热器动作，直至所述混合室内烟气温度大等于温度预设值，之后排入至所述脱硝室；
所述SCR催化剂板与所述喷氨喷淋管喷洒出氨水相配合，对所述脱硝室内的烟气进行脱硝处理，之后烟气进入至所述喷淋吸氨室，所述氨气吸收喷淋管喷洒出氨气吸收剂，之后烟气从所述排气烟囱排出。
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