CN113289475A - 一种降低sncr或scr脱销后氨逃逸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,采用在现有水泥窑尾的除尘器和烟囱之间增加新的除尘器,在现有除尘器和新的除尘器之间的烟道上扩建反应烟道,通过向反应烟道中喷入脱氨剂溶液,烟气在反应烟道中的停留时间不低于2s,使脱氨剂与烟气中的氨气发生反应生产固态产物,并通过新的除尘器将固态产物收集下来,脱除固态产物的烟气经烟囱排放。本发明使脱氨剂与氨在反应烟道中可以充分反应,降低了氨逃逸量,且脱氨剂与氨形成的铵盐不含有Cl、S等对水泥、锅炉生产有害的物质,可作为脱硝剂回收再利用。

Description

一种降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法
技术领域
本发明属于烟气治理技术领域,特别是涉及一种降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法。
背景技术
氮氧化物是一种对环境有害的污染物,容易引起酸雨等危害。为了加强环境保护,我国制定了GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》、GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》等控制氮氧化物排放。目前电力行业多采用选择性催化还原技术(Selectivecatalytic reaction,即SCR),水泥工业较多采用选择性非催化还原技术(Selective non-catalytic reaction,即SNCR)来控制氮氧化物排放。由于SCR、SNCR技术均需要喷射脱硝剂(一般是氨水或尿素),脱硝剂进入烟气后一般生成氨气,发生与氮氧化物的反应,但是因为氨气不能100%与氮氧化物反应,未反应的氨气随着烟气在烟囱排放,形成氨逃逸。
中国专利公开号CN101036850采用在中低温SCR后的烟道中布置活性炭纤维吸附床,利用活性炭吸附烟气中逃逸的氨气,吸附到一定程度后,反向利用高温低尘烟气再生活性炭,同时高温烟气携带释放出来的氨气进入中低温SCR反应器,在实现控制氨逃逸的同时提高了氨气的利用效率。该方式的主要问题是,需要高温和超低含尘量的气体对活性炭进行再生,这给工艺上提出了较高的要求;另外,一般活性炭吸附床的寿命较短,更换频率较高。
中国专利公开号CN106807211A公布了一种防止氨逃逸的氧化网,其特点是利用高温的金属网上附着一定的氧化剂,当通过SCR的烟气中携带的氨气,接触到高温的金属网和氧化剂时,氨气被氧化,从而氨逃逸下降。但是氨反应后的产物将附着在氧化网上,因此氧化网的脱氨效率会逐渐下降,连续长时间运行存在困难。
中国专利公开号CN211586005U、CN103272468A利用湿法吸收氨,常常与脱硫塔联用,组成脱硫脱硝一体化塔等。其基本原理就是氨极易溶于水,如果加入硫酸等吸收效率会进一步提高,缺点是系统阻力较大,同时产生的氨水利用价值不高,固体残渣则是一种废弃物,常常混入脱硫石膏中。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,降低了氨逃逸量,且脱氨剂与氨形成的铵盐可作为脱硝剂回收再利用。
本发明是这样实现的,一种降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,采用在现有水泥窑尾的除尘器和烟囱之间增加新的除尘器,通过向含有氨逃逸的烟气中喷入脱氨剂溶液,使脱氨剂与烟气中的氨气发生反应生产固态产物,并通过新的除尘器将固态产物收集下来,脱除固态产物的烟气经烟囱排放。
在上述技术方案中,优选的,所述脱氨剂溶液喷射在反应烟道中,所述反应烟道在现有除尘器和新的除尘器之间的烟道上扩建而成。
在上述技术方案中,进一步优选的,含有氨逃逸的烟气在反应烟道中的停留时间不低于2s。
在上述技术方案中,进一步优选的,所述反应烟道上设置有喷头,所述脱氨剂溶液经喷头注入到反应烟道中。
在上述技术方案中,更进一步优选的,所述脱氨剂溶液通过水泵和相应管道,再经喷头注入到反应烟道中。
在上述技术方案中,优选的,所述脱氨剂溶液包括脱氨剂和水,通过在药剂罐中配置而成。
在上述技术方案中,进一步优选的,所述脱氨剂为草酸、乙酸或其他有机酸的单组分或混合物。
在上述技术方案中,优选的,所述新的除尘器收集下来的固态产物通过输送机运至粉料仓内。
整个防止脱销后氨逃逸的装置布置在现有的除尘器与烟囱之间,首先在药剂罐中添加脱氨剂和水,配置成脱氨剂溶液,然后通过水泵和相应管道、再经喷头注入到反应烟道中。在反应烟道中脱氨剂与氨气发生反应,生产固态的产物,然后通过新增加的新的除尘器将固态产物收集下来,作为脱硝剂,通过输送机运到粉料仓;脱除固态产物的烟气经烟囱排放。粉料仓中的固态产物可以通过溶于水或其他溶液等方式重新作为SNCR或SCR法的液态脱硝剂使用,也可以直接作为粉状脱硝剂使用。
本发明具有以下优点和有益效果:
第一,本发明采用的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,脱氨剂与氨在反应烟道中可以充分反应,降低氨逃逸量。
第二,本发明采用的脱氨剂本身均非《大气污染物综合排放标准》、《水泥工业大气污染物综合排放标准》、《锅炉大气污染物综合排放标准》等限制的污染物,因此为了提升降低氨逃逸的效果,投加量可以稍过量。
第三,本发明中脱氨剂与氨形成的铵盐,不含有Cl、S等对水泥、锅炉生产有害的物质。可以重新作为脱氨剂投加到SCR、SNCR中,实现了对逃逸氨的再利用。
第四,本发明由于烟气中氨逃逸的浓度一般在10-50ppm,因此脱氨剂投加量少,生产的铵盐量也很少,使得新的除尘器的寿命较长,使用成本低。
第五,本发明在治理污染物的同时,不产生新的污染,所得的产物可以回收再利用,符合循环经济特征。
附图说明
图1是本发明实施例提供的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的流程图。
图中:1、药剂罐;2、水泵;3、喷头;4、反应烟道;5、除尘器;6、输送机;7、粉料仓。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,并配合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“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。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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1,本发明的实施例提供一种降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,采用在现有水泥窑尾的除尘器和烟囱之间增加防止脱销后氨逃逸的脱氨装置,此脱氨装置包括药剂罐1、水泵2、喷头3、反应烟道4、新的除尘器5、输送机6和粉料仓7,所述药剂罐1通过水泵2和相应管道连接喷头3,所述喷头3安装在反应烟道4上,所述反应烟道4在现有除尘器和新的除尘器5之间的烟道上扩建而成,所述反应烟道4的入口与原烟道相连,出口与新的除尘器5入口相连,新的除尘器5气体出口与烟囱相连,新的除尘器5物料出口通过输送机6连接粉料仓7。
脱氨剂溶液包括脱氨剂和水,所述脱氨剂为草酸、乙酸或其他有机酸的单组分或混合物,脱氨剂溶液通过在药剂罐1中配置而成。
脱氨剂溶液通过水泵2和相应管道,再经喷头3注入到反应烟道4中,含有氨逃逸的烟气在反应烟道4中的停留时间不低于2s,使脱氨剂与烟气中的氨气发生反应生产固态产物,然后通过新的除尘器5将固态产物收集下来,通过输送机6运至粉料仓7内;脱除固态产物的烟气再经烟囱排放。
实施例1
水泥生产线采用SNCR技术或SCR技术脱硝,整个降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的装置布置在原水泥窑尾布袋除尘器或电除尘器出口与烟囱之间。由于水泥窑尾气已经经过了布袋除尘器或电除尘器的除尘,烟气中粉尘含量满足GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》在30mg/m3以下。烟气中尚未处理合格的主要成分只有氨气20mg/m3,烟气量为400000标立方米/小时,则氨逃逸总量为20*400000/1000=8000g/h=471mol/h。
在药剂罐1中添加草酸作为脱氨剂,同时加水配置成脱氨剂溶液。通过水泵2和相应的管道,经过喷头3注入到反应烟道4中。完全反应掉氨的草酸加入量为471/2=235.5mol/h=21176g/h=21.176kg/h。采用氨气:草酸=1:2的比例,则草酸投加量为42.354kg/h。
喷头3可以采用单流体或双流体雾化喷嘴。反应烟道4在原窑尾布袋除尘器或电除尘器出口与烟囱之间的烟道上扩建而成,烟气在该反应烟道4管段的停留时间不小于2秒。在反应烟道4中,草酸与氨发生化学反应,生产草酸铵等铵盐。铵盐为固态物质,成为粉尘在烟气中漂浮。进入新的除尘器5后,铵盐被捕捉下来,通过输送机6输送到粉料仓7。输送机6为拉链机。脱除铵盐的烟气经烟囱排放。
粉料仓7可以配置料位计、铰刀、闸板阀等设备。粉料仓7中的铵盐,可以溶于水配置成铵盐溶液作为SNCR法的脱硝剂使用单独直接喷入水泥窑尾系统,或者与原有SNCR法的脱硝剂组成混合溶液喷入水泥窑尾系统。由于草酸铵中不含有Cl、S等有害元素,除释放出氨气参加SNCR反应外,只能生产水和二氧化碳,不生产其他污染物。
实施例2
煤粉锅炉采用SCR技术脱硝,整个降低SCR脱销后氨逃逸的装置布置在原除尘器出口与烟囱之间。由于尾气已经经过了除尘,烟气中粉尘含量满足GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》在10-30mg/m3以下。烟气中尚未处理合格的主要成分只有氨气20mg/m3,烟气量为40000标立方米/小时。则氨逃逸总量为20*40000/1000=8000g/h=47.1mol/h。
在药剂罐1中添加乙酸作为脱氨剂,同时加水配置成脱氨剂溶液。通过水泵2和相应的管道,经过喷头3注入到反应烟道4中。完全反应掉氨的乙酸加入量为47.1/2=23.55mol/h=14117g/h=14.117kg/h。采用氨气:乙酸=1:2的比例,则乙酸投加量为28.234kg/h。
喷头3可以采用单流体或双流体雾化喷嘴。反应烟道4在原除尘器出口与烟囱之间的烟道上扩建而成,烟气在该反应烟道4管段的停留时间不小于2秒。在反应烟道4中,乙酸与氨发生化学反应,生产乙酸铵等铵盐。铵盐为固态物质,成为粉尘在烟气中漂浮。进入新的除尘器5后,铵盐被捕捉下来,通过输送机6输送到粉料仓7。输送机6为拉链机。脱除铵盐的烟气经烟囱排放。
粉料仓7可以配置料位计、铰刀、闸板阀等设备。粉料仓7中的铵盐,可以溶于水配置成铵盐溶液作为SCR法的脱硝剂使用单独直接喷入水泥窑尾系统,或者与原有SNCR法的脱硝剂组成混合溶液喷入水泥窑尾系统。由于乙酸铵中不含有Cl、S等有害元素,除释放出氨气参加SNCR反应外,只能生产水和二氧化碳,不生产其他污染物。
综上,本发明使脱氨剂与氨在反应烟道中可以充分反应,降低氨逃逸量,同时脱氨剂与氨形成的铵盐,可以重新作为脱氨剂投加到SCR、SNCR中,实现了对逃逸氨的回收再利用。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,采用在现有水泥窑尾的除尘器和烟囱之间增加新的除尘器,通过向含有氨逃逸的烟气中喷入脱氨剂溶液,使脱氨剂与烟气中的氨气发生反应生产固态产物,并通过新的除尘器将固态产物收集下来,脱除固态产物的烟气经烟囱排放。
2.根据权利要求1所述的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,所述脱氨剂溶液喷射在反应烟道中,所述反应烟道在现有除尘器和新的除尘器之间的烟道上扩建而成。
3.根据权利要求2所述的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,含有氨逃逸的烟气在反应烟道中的停留时间不低于2s。
4.根据权利要求2所述的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,所述反应烟道上设置有喷头,所述脱氨剂溶液经喷头注入到反应烟道中。
5.根据权利要求4所述的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,所述脱氨剂溶液通过水泵和相应管道,再经喷头注入到反应烟道中。
6.根据权利要求1所述的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,所述脱氨剂溶液包括脱氨剂和水,通过在药剂罐中配置而成。
7.根据权利要求6所述的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,所述脱氨剂为草酸、乙酸或其他有机酸的单组分或混合物。
8.根据权利要求1所述的降低SNCR或SCR脱销后氨逃逸的方法,其特征在于,所述新的除尘器收集下来的固态产物通过输送机运至粉料仓内。
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