CN113082976A - 一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法 - Google Patents

一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，将含有液碱的喷淋洗涤液通过循环洗涤吸收烟气中的二氧化硫或三氧化硫，再通过捕雾、除尘、气气换热器升温，而因为先通过干法脱硝，故生成的脱硫循环液中只含有硫酸钠或亚硫酸钠，不含有难以处理的硝酸钠或亚硝酸，在送往生化工段处理后，在生化气浮中通入氧气或预曝气，则可以全部生成硫酸钠，而少量的硫酸钠废液对于生化处理工艺基本无害，可以圆满处理脱硫后产生的废液。同时，对于喷淋吸收塔中的喷淋液的处理，因为浊度较高，可采用过滤器，并适时排放废液，本发明能够有效降低脱硫液中的浊度，增加喷洒的均匀性，增加吸收中和二氧化硫的能力。

Description

一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物 处理方法
技术领域
本发明属于湿法脱硫工艺，具体涉及一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法。
背景技术
随着经济的发展，在能源消费中带来的环境污染也越来越严重。目前SO2和NOX均为我国重要大气污染物，而这次有害物质主要是由燃煤过程产生的。煤炭是我国最重要的天然能源，作为我国第二大用煤领域，煤炭焦化是工业用煤领域主要污染源之一，随着排放标准的提高及国家对超净排放要求的提出与推进，对烟气中的脱硫脱硝成为了当前研究的热点。
一般焦化、发电或钢铁企业中烟气脱硫脱硝方法，有二种工艺路线，一种是先脱硫后脱硝，另一种是采用先脱硝后脱硫的方法，其中脱硫的工艺有湿法、半干法及干法三种。
目前最为常用的湿法脱硫工艺为氨法脱硫，即采用液氨或氨水作为吸收剂脱除烟气中SO2。氨是一种良好的碱性吸收剂，但用氨来吸收烟气中SO2有氨逃逸的可能性，且具有成本高，易腐蚀，反应效果不佳等问题。
故一般采用耐硫的SCR中低温脱硝催化剂进行先脱硝，再采用CFB或SDS等干法或半干法后脱硫，但是此二种工艺均投资较大，脱硫灰处理困难。
专利文献；CN202011437060.1——一种副产物回收的单塔多循环系统装置其脱硫方法，提供了一种副产物回收的单塔多循环系统装置其脱硫方法，所述的单塔多循环系统装置包括沿烟气流向依次连接脱硫单元和除尘单元，所述的脱硫单元底部连接副产物回收单元；所述的脱硫单元包括脱硫装置，所述的脱硫装置内部沿烟气流向分为相互连通塔底喷淋段、循环喷淋段和工艺水洗段，所述的循环喷淋段沿脱硫装置的高度方向包括至少两级循环喷淋区。该文献采用氨法脱硫，生成亚硫酸铵并最终氧化生成硫酸铵，但是工艺单元及设备复杂，硫酸铵质量不易保证，脱硫系统中烟气中的杂质易进入硫酸铵中。
专利文献：CN202011206843.9——低温除尘脱硫脱硝一体化系统及脱硫脱硝工艺所表述的则是低温除尘脱硫脱硝一体化系统及脱硫脱硝工艺，它涉及化学除尘工艺技术领域。它包含脱硫脱硝一体塔、温控仓、换热器、燃烧炉、风机、排气烟囱、水泵、循环水池、副产物收集仓、处置仓；所述的换热器安装于脱硫脱硝一体塔的进气管道处，温控仓出气管道末端部连接于换热器，温控仓安装在燃烧炉的出气管道位置；脱硫脱硝一体塔一侧出气管道上安装有风机，风机的排风管道连接于换热器，且同一管道连接于排气烟囱；脱硫脱硝一体塔另一侧设置有副产物收集仓，副产物收集仓连接处置仓。它采用互联网温度控制系统，对除尘系统中的脱硫脱硝处理塔进行实时控温，保护处理塔的同时提高脱硫脱硝除尘效率，且延长处理塔的工作寿命。该文献对于副产物也未能很好的处理，且对于脱硫脱硝一体塔未作出明确的处理方法的介绍，脱硫脱硝的效果未得到证实。
专利文献：CN202011439154.2----一种锅炉烟气脱硫工艺所表述的是：一将煤粉锅炉产生的烟气通入到石灰浆液中，同时通过搅拌器对石灰浆液进行搅拌，所述石灰浆液中的石灰与所述烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙；再将所述亚硫酸钙溶液中通入空气，并加入催化剂二价锰离子，所述亚硫酸钙溶液中的亚硫酸钙氧化反应生成石膏。脱硫率高，能够适用于所有煤种的脱硫处理。该法脱硫剂成本虽低，但生产的硫酸钙仍然存在着销路和固废处理的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种脱硫工艺采用湿法脱硫，即脱硫采用液碱或固体氢氧化钠作为脱硫剂的喷淋降温洗涤吸收法工艺并采用生化及水质处理方式处理脱硫副产物。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的：一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，包括以下步骤：
1）在180-290℃的焦炉烟道气先进入SCR脱硝单元进行脱硝，脱硝完成后进入至余热锅炉回收热量；
2）在余热锅炉中将烟气余热加以利用，使烟气温度由230-240℃降至170-190℃，并产生低压饱和蒸汽；
3）余热锅炉后的烟气进入增压风机，增压风机将烟气加压至5KPa-15KPa后进入气气换热器进行换热；
4）气气换热器通过将烟气与脱硫及除尘后的烟气进行换热，使烟气温度降至110-140℃后进入喷淋洗涤脱硫塔进行脱硫；
5）喷淋洗涤脱硫塔将烟气温度由110-140℃降至55-65℃，在喷淋洗涤塔内补充入液碱NaOH和生产水，生产水的加入量以维持塔底水位在规定范围的1/3-2/3之间，液碱的加入量以维持循环液的PH为7.0-10.5之间，在喷淋洗涤的过程中，一部分烟气中的残余碳粒及其他杂质会被洗涤下来，使循环液的浊度升高，能够将部分循环液经过孔径为30-100um的过滤器进行过滤，定期检测浊度，将循环液的浊度控制在20-500NTU之间；
6）喷淋洗涤液可以通过换热器及冷却塔系统进行冷却，但目标是以保证喷淋洗涤脱硫塔的洗涤温度在55-65℃之间即可；
7）通过检测喷淋循环液的电导率，将喷淋循环液的电导率控制于1000-6000us/cm之间，超过要求，则少量排液进入生化工序进行处理，排液中含有的少量碳粒对于生化污泥有一定的分散、增加反应面积和增强作用；
8）烟气在经过喷淋洗涤脱硫塔后温度为55-65℃左右，经过捕雾塔或脱硫塔顶的捕雾层进行捕雾，捕雾后进入湿电除尘器进行除尘，除尘后烟气含尘量达到10mg/m3以下的超低排放要求后进入气气换热器进行换热，换热后温度达到130℃以上后进入焦炉烟囱外排。
进一步，所述步骤（1）中，如果烟气温度低于230℃,需要辅助加热使烟气温度提升至230℃以上后进入脱硝单元进行脱硝。
进一步，所述步骤（3）中，气气换热器装置采用耐腐蚀材质的换热单元。确保在酸性或碱性气氛条件下不易腐蚀通漏的优点。
进一步，所述步骤（5）中，循环液的浊度控制在20-500NTU之间。
进一步，所述步骤（5）中，液碱作为脱硫剂，只产生少量中性的硫酸钠废液，通过生化处理及其后的废水深度处理后可集中进行浓盐水膜浓缩及蒸发结晶法脱盐处理。
进一步，所述步骤（8）中，湿电除尘器采用电压为45-80KV、电流为400-800mA的恒流源除尘器进行除尘。
进一步，还包括步骤（9）：为确保脱硫较彻底，采用二台喷淋洗涤脱硫塔进行串联脱硫。
进一步，所述烟气还包括粉尘、二噁英。
进一步，本发明因为后置洗涤单元，故前端的SCR工序所产生的氨逃逸将会在洗涤单元全部被拦截，故氨逃逸量可接近于0。
本发明的技术效果为：本发明可有效降低烟气中二氧化硫及三氧化硫的含量，通过捕雾、除尘、气气换热器升温，可以有效除尘及消白，而因为先通过干法脱硝，故生成的脱硫循环液中只含有硫酸钠或亚硫酸钠，不含有难以处理的硝酸钠或亚硝酸，在送往生化工段处理后，在生化气浮中通入氧气或预曝气，则可以全部生成硫酸钠，而少量的硫酸钠废液对于生化处理工艺基本无害，可以圆满处理脱硫后产生的废液。同时，对于喷淋吸收塔中的喷淋液的处理，因为浊度较高，可采用过滤器，并适时排放废液，可以有效降低脱硫液中的浊度，可以增加喷洒的均匀性，增加吸收中和二氧化硫的能力。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
本发明的工艺流程为：含有液碱的喷淋洗涤液通过循环洗涤吸收烟气中的二氧化硫或三氧化硫，可有效降低烟气中二氧化硫及三氧化硫的含量，再通过捕雾、除尘、气气换热器升温，可以有效除尘及消白，而因为先通过干法脱硝，故生成的脱硫循环液中只含有硫酸钠或亚硫酸钠，不含有难以处理的硝酸钠或亚硝酸，在送往生化工段处理后，在生化气浮中通入氧气或预曝气，则可以全部生成硫酸钠，而少量的硫酸钠废液对于生化处理工艺基本无害，可以圆满处理脱硫后产生的废液。同时，对于喷淋吸收塔中的喷淋液的处理，因为浊度较高，可采用过滤器，并适时排放废液，可以有效降低脱硫液中的浊度，可以增加喷洒的均匀性，增加吸收中和二氧化硫的能力。
如图1所示，本发明的工艺流程具体过程为:
1）在180-290℃的焦炉烟道气先进入SCR脱硝单元进行脱硝，如果烟气温度低于230℃需要辅助加热使烟气温度提升至230℃以上后进入脱硝单元进行脱硝，脱硝完成后进入至余热锅炉回收热量。
2）在余热锅炉中将烟气余热加以利用，使烟气温度由230-240℃降至170-190℃，并产生低压饱和蒸汽。
3）余热锅炉后的烟气进入增压风机，风机将烟气加压后进入气气换热器进行换热。
4）气气换热器通过将烟气与脱硫及除尘后的烟气进行换热，使烟气温度降至110-140℃后进入喷淋洗涤脱硫塔进行脱硫。
5）喷淋洗涤脱硫塔将烟气温度由100-140℃降至55-65℃，在喷淋洗涤塔内补充入液碱NaOH和生产水，维持循环液的PH为7.0-10.5之间，在喷淋洗涤的过程中，一部分烟气中的残余碳粒及其他杂质会被洗涤下来，使循环液的浊度升高，可将部分循环液经过孔径为30-100um的过滤器进行过滤，将循环液的浊度控制在20-500NTU之间。
6）喷淋洗涤液可以通过换热器及冷却塔系统进行冷却，但目标是以保证喷淋洗涤脱硫塔的洗涤温度在55-65之间即可。
7）通过检测喷淋循环液的电导率，将喷淋循环液的电导率控制于1000-6000us/cm之间，超过要求，则少量排液进入生化工序进行处理，排液中含有的少量碳粒对于生化污泥有一定的分散、增加反应面积和增强作用。
8）烟气在经过喷淋洗涤脱硫塔后温度为55-65℃左右，经过捕雾塔或脱硫塔顶的捕雾层进行捕雾，捕雾后进入湿电除尘器进行除尘，湿电除尘器采用电压为45-80KV、电流为400-800mA的恒流源除尘器进行除尘，除尘后烟气含尘量达到10mg/m3以下的超低排放要求后进入气气换热器进行换热，换热后温度达到130℃以上后进入焦炉烟囱外排。
9）为确保脱硫较彻底，可以采用二台喷淋洗涤脱硫塔进行串联脱硫。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解 ：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在180-290℃的焦炉烟道气先进入SCR脱硝单元进行脱硝，脱硝完成后进入至余热锅炉回收热量；
（2）在余热锅炉中将烟气余热加以利用，使烟气温度由230-240℃降至170-190℃，并产生低压饱和蒸汽；
（3）余热锅炉后的烟气进入增压风机，增压风机将烟气加压至5KPa-15KPa后进入气气换热器进行换热；
（4）气气换热器通过将烟气与脱硫及除尘后的烟气进行换热，使烟气温度降至110-140℃后进入喷淋洗涤脱硫塔进行脱硫；
（5）喷淋洗涤脱硫塔将烟气温度由110-140℃降至55-65℃，在喷淋洗涤塔内补充入液碱NaOH和生产水，生产水的加入量以维持塔底水位在规定范围的1/3-2/3之间，液碱的加入量以维持循环液的PH为7.0-10.5之间，在喷淋洗涤的过程中，一部分烟气中的残余碳粒及其他杂质会被洗涤下来，使循环液的浊度升高，能够将部分循环液经过孔径为30-100um的过滤器进行过滤，定期检测浊度，将循环液的浊度控制在20-500NTU之间；
（6）喷淋洗涤液可以通过换热器及冷却塔系统进行冷却，但目标是以保证喷淋洗涤脱硫塔的洗涤温度在55-65℃之间即可；
（7）通过检测喷淋循环液的电导率，将喷淋循环液的电导率控制于1000-6000us/cm之间，超过要求，则少量排液进入生化工序进行处理，排液中含有的少量碳粒对于生化污泥有一定的分散、增加反应面积和增强作用；
（8）烟气在经过喷淋洗涤脱硫塔后温度为55-65℃左右，经过捕雾塔或脱硫塔顶的捕雾层进行捕雾，捕雾后进入湿电除尘器进行除尘，除尘后烟气含尘量达到10mg/m3以下的超低排放要求后进入气气换热器进行换热，换热后温度达到130℃以上后进入焦炉烟囱外排。
2.根据权利要求1所述的一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中，如果烟气温度低于230℃,需要辅助加热使烟气温度提升至230℃以上后进入脱硝单元进行脱硝。
3.根据权利要求1所述的一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中，气气换热器装置采用耐腐蚀材质的换热单元。
4.根据权利要求1所述的一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，所述步骤（5）中，循环液的浊度控制在20-500NTU之间。
5.根据权利要求1所述的一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，所述步骤（5）中，液碱作为脱硫剂，只产生少量中性的硫酸钠废液，通过生化处理及其后的废水深度处理后可集中进行浓盐水膜浓缩及蒸发结晶法脱盐处理。
6.根据权利要求1所述的一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，所述步骤（8）中，湿电除尘器采用电压为45-80KV、电流为400-800mA的恒流源除尘器进行除尘。
7.根据权利要求1所述的一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，还包括步骤（9）：为确保脱硫较彻底，采用二台喷淋洗涤脱硫塔进行串联脱硫。
8.根据权利要求1或7所述的一种烟气先脱硝后脱硫工艺中的碱性湿法脱硫工艺及副产物处理方法，其特征在于，所述烟气还包括粉尘、二噁英。
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CN113908679A (zh) * 2021-09-26 2022-01-11 江苏久发环境科技有限公司 一种合成气净化方法

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