CN114832606A - 一种污泥炭化尾气处理及脱白工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废气处理技术领域，具体为一种污泥炭化尾气处理及脱白工艺，包括以下步骤：S1，炉内SNCR尿素脱硝；S2，旋风除尘；S3，取热换热器；S4，湿式水膜除尘器；S5，湿法脱硫；S6，湿电除尘；S7，烟气冷凝器；S8，除雾罐；S9，活性碳箱；S10，升温换热器，尾气通过“旋风除尘+取热换热器+湿式水膜除尘器+湿法脱硫+湿电除尘+冷凝器+除雾器+活性碳吸附+升温换热器”的组合工艺处理后，经1根15m高排气筒排放，尾气经上述工艺处理后达标排放，其中恶臭气体（NH3、H2S等）满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554‑93）限值，颗粒物、SO2、NOx满足《区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376‑2019）表1中重点控制区的相应标准限值。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体为一种污泥炭化尾气处理及脱白工艺。
背景技术
污泥炭化产生的热解气（成分包括SO2、NOx、颗粒物、有机废气、少量恶臭气体、小分子可燃气体、HCl等酸性气体、重金属、焦油、水蒸气等）以气相的形式全部送入燃烧室进行燃烧，同时通入一定量的天然气进行助燃（燃烧温度为850~1000℃），产生的高温烟气经过热能回收利用（干化碳化污泥）后进入尾气处理系统净化处理。尾气主要成分为SO2、NOx、颗粒物、H2O、CO2、恶臭气体（NH3、H2S等）、HCl以及极少量的重金属和二噁英等，根据尾气主要成分有针对性的提出了一种污泥炭化尾气处理及脱白工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥炭化尾气处理及脱白工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污泥炭化尾气处理及脱白工艺，包括以下步骤：
S1，炉内SNCR尿素脱硝；
S2，旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，设旋风除尘器，将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气分离脱除；
S3，取热换热器：采用光管换热器并配有声波吹灰器，换取烟气中的热量用来加热烟囱排放前的烟气；
S4，湿式水膜除尘器：选用湿法除尘，饱和净烟气携带的雾滴和粉尘的深度脱除净化；
S5，湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔；
S6，湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管；
S7，冷凝器：选用管式换热器为烟气冷凝器，用于冷凝去除烟气中所含有的水分；
S8，除雾器：选用强化除雾器为除雾装置，用于为了去除冷凝烟气中水雾；
S9，活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及存在的微量二噁英；
S10，升温换热器：选用增温换热器用于烟气升温，用于加热冷凝后的烟气，提高烟气排放温度。
作为本发明优选的方案，所述SNCR尿素脱硝：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度大于850℃，在压缩空气雾化条件下，将10%浓度的尿素溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，尿素作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR脱硝效率约为50%，反应方程如下：
作为本发明优选的方案，所述旋风除尘：旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
作为本发明优选的方案，所述取热换热器：采用光管换热器，并配有声波吹灰器，进口烟温度从130度左右降至80度，取得热量用来加热后续排放尾气的温度至55度。
作为本发明优选的方案，所述湿式水膜除尘器：含尘气体由筒体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被筒体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出，除尘效率可达到95%以上。
作为本发明优选的方案，所述湿法脱硫：湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2 被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出。
作为本发明优选的方案，所述湿电除尘：湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰。
作为本发明优选的方案，所述烟气冷凝器：采用管式换热器，安装于湿电出口改造烟道上，换热管采用螺旋翅片管，对烟气中进行冷凝降温。
作为本发明优选的方案，所述除雾器：为了去除冷凝烟气中水雾，设置强化除雾罐，除雾罐采用碳钢衬玻璃钢或玻璃钢材质，内设除雾填料，底部设置凝结水收集和排污装置。
作为本发明优选的方案，所述活性碳吸附：活性碳采用煤基柱状活性碳；吸附装置过滤形式采用内滤式；活性碳箱体进风口处设有过滤毡，所述增温换热器：净化后烟气进入升温换热器进行升温至58℃（冬季55℃）脱白后，经烟囱达标排放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，尾气通过“旋风除尘+取热换热器+湿式水膜除尘器+湿法脱硫+湿电除尘+冷凝器+除雾器+活性碳吸附+升温换热器”的组合工艺处理后，经1根15m高排气筒排放，尾气经上述工艺处理后达标排放，其中恶臭气体（NH3、H2S等）满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）限值，颗粒物、SO2、NOx满足《区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2019）表1中重点控制区的相应标准限值，HCl、重金属及二噁英类满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）及修改单中的排放限值。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
请参阅图1所示的一种污泥炭化尾气处理及脱白工艺，包括以下步骤：
S1，炉内SNCR尿素脱硝；
S2，旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，设旋风除尘器，将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气分离脱除；
S3，取热换热器：采用光管换热器并配有声波吹灰器，换取烟气中的热量用来加热烟囱排放前的烟气；
S4，湿式水膜除尘器：选用湿法除尘，饱和净烟气携带的雾滴和粉尘的深度脱除净化；
S5，湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔；
S6，湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管；
S7，冷凝器：选用管式换热器为烟气冷凝器，用于冷凝去除烟气中所含有的水分；
S8，除雾器：选用强化除雾器为除雾装置，用于为了去除冷凝烟气中水雾；
S9，活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及存在的微量二噁英；
S10，升温换热器：选用增温换热器用于烟气升温，用于加热冷凝后的烟气，提高烟气排放温度。
SNCR尿素脱硝：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度大于850℃，在压缩空气雾化条件下，将10%浓度的尿素溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，尿素作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR脱硝效率约为50%，反应方程如下：
旋风除尘：旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
取热换热器：采用光管换热器，并配有声波吹灰器，进口烟温度从130度左右降至80度，取得热量用来加热后续排放尾气的温度至55度。
湿式水膜除尘器：含尘气体由筒体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被筒体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出，除尘效率可达到95%以上。
湿法脱硫：湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2 被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出。
湿电除尘：湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰。
烟气冷凝器：采用管式换热器，安装于湿电出口改造烟道上，换热管采用螺旋翅片管，对烟气中进行冷凝降温。
除雾器：为了去除冷凝烟气中水雾，设置强化除雾罐，除雾罐采用碳钢衬玻璃钢或玻璃钢材质，内设除雾填料，底部设置凝结水收集和排污装置。
活性碳吸附：活性碳采用煤基柱状活性碳；吸附装置过滤形式采用内滤式；活性碳箱体进风口处设有过滤毡，所述增温换热器：净化后烟气进入升温换热器进行升温至58℃（冬季55℃）脱白后，经烟囱达标排放。
实施例：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度大于850℃，为减少氮氧化物的形成，采取SNCR尿素脱硝系统，在压缩空气雾化条件下，将10%浓度的尿素溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，尿素作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR尿素脱硝效率约为50%，反应方程如下：
旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，为保证后续工艺净化效果，设旋风除尘器，用于将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气分离脱除，旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗；
水膜除尘器：含尘气体由筒体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被筒体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出，水膜层的形成是由布置在筒体的溢流堰槽，将水顺切向喷至器壁，这样，在筒体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜，达到提高除尘效果的目的，这种湿式除尘器结构简单，耗水量小，烟尘在离心力的作用下进入水膜后下降，进入从塔底，由排渣泵打入脱水机压滤处置，滤液回用，除尘效率可达到95%以上；
湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔，湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2 等被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出；
湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管，湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰，可有效收集微细颗粒物（PM2.5粉尘、酸雾、气溶胶）、重金属（Hg、As、Se、Pb、Cr）、有机污染物（多环芳烃、二噁英）等；
管式换热器：安装于湿电出口改造烟道上，支架采用钢架结构，换热管采用螺旋翅片管 ，管材及翅片采用材质为2205双相不锈钢，换热管壁厚不小于2mm，翅片厚度不小于1mm。烟气冷却器壳体（含支撑件、导流板、均布装置及变径段）采用碳钢衬玻璃鳞片材料制作；
除雾器：为了去除冷凝烟气中水雾，设置强化除雾罐，除雾罐采用碳钢衬玻璃钢或玻璃钢材质，内设除雾填料，底部设置凝结水收集和排污装置；
活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及可能存在的微量二噁英，活性碳采用煤基柱状活性碳，更换快速，操作简便安全，可在线更换；吸附装置过滤形式采用内滤式，布气均匀，过滤面积大，气速低，系统阻力小；进活性碳之前的烟气经过了脱硫、脱硝、湿电除尘等工序，烟气中污染因子浓度已很低，烟温降至40℃左右，活性碳箱体进风口处设有过滤毡，有效截留烟气中尚存留的烟尘粉和水分，确保活性碳吸附正常运行，
增温换热器：净化后烟气进入升温换热器进行升温至58℃（冬季55℃）脱白后，经烟囱达标排放；
尾气采用“旋风除尘+取热换热器+湿式水膜除尘器+湿法脱硫+湿电除尘+冷凝器+除雾器+活性碳吸附+升温换热器”的组合工艺处理后，经1根15m高排气筒排放；尾气经上述工艺处理后达标排放，其中恶臭气体（NH3、H2S等）满足《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）限值，颗粒物、SO2、NOx满足《区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2019）表1中重点控制区的相应标准限值，HCl、重金属及二噁英类满足《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）及修改单中的排放限值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，炉内SNCR尿素脱硝；
S2，旋风除尘：干燥过程由于热烟气直接接触污泥，干燥尾气中带有粉尘，设旋风除尘器，将干化后烟气夹带的污泥颗粒与烟气分离脱除；
S3，取热换热器：采用光管换热器并配有声波吹灰器，换取烟气中的热量用来加热烟囱排放前的烟气；
S4，湿式水膜除尘器：选用湿法除尘，饱和净烟气携带的雾滴和粉尘的深度脱除净化；
S5，湿法脱硫：选用湿式喷淋塔作为脱硫吸收塔；
S6，湿电除尘：湿式电除尘器是靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板/管；
S7，冷凝器：选用管式换热器为烟气冷凝器，用于冷凝去除烟气中所含有的水分；
S8，除雾器：选用强化除雾器为除雾装置，用于为了去除冷凝烟气中水雾；
S9，活性碳吸附：活性碳吸附装置用于深度吸附净化尾气中的臭气以及存在的微量二噁英；
S10，升温换热器：选用增温换热器用于烟气升温，用于加热冷凝后的烟气，提高烟气排放温度。
2.根据权利要求1所述的一种污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述SNCR尿素脱硝：热解气和天然气在热风炉内燃烧温度大于850℃，在压缩空气雾化条件下，将10%浓度的尿素溶液通过喷枪喷入热风炉燃烧室内，尿素作为还原剂将烟气中的NOx还原成N2和水，达到脱硝的目的，SNCR脱硝效率约为50%，反应方程如下：
3.根据权利要求1所述的一种污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述旋风除尘：旋风除尘器原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
4.根据权利要求1所述的一种污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述取热换热器：采用光管换热器，并配有声波吹灰器，进口烟温度从130度左右降至80度，取得热量用来加热后续排放尾气的温度至55度。
5.根据权利要求1所述的一种污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述湿式水膜除尘器：含尘气体由筒体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被筒体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出，除尘效率可达到95%以上。
6.根据权利要求1所述的一种污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述湿法脱硫：湿法脱硫设备利用氢氧化钠溶液循环喷淋，采用逆流设计，烟气从脱硫塔的底部进入与顶部喷下的氢氧化钠溶液液滴强烈接触，烟气中剩余的酸性气体如HCl、H2S、SO2 被充分吸收去除，粉尘、颗粒物和易溶于水的成分如NH3等被吸收捕集掉入收集池，并充分捕集脱硝塔挥发逃逸的少量氯气气体，洗涤后的碱洗液返回脱硫循环池循环利用，洁净的气体从脱硫吸收塔上部出口排出。
7.根据权利要求1所述的一种污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述湿电除尘：湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰。
8.根据权利要求1所述的一种污泥污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述烟气冷凝器：采用管式换热器，安装于湿电出口改造烟道上，换热管采用螺旋翅片管，对烟气中进行冷凝降温。
9.根据权利要求1所述的一种污泥污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述除雾器：为了去除冷凝烟气中水雾，设置强化除雾罐，除雾罐采用碳钢衬玻璃钢或玻璃钢材质，内设除雾填料，底部设置凝结水收集和排污装置。
10.根据权利要求1所述的一种污泥污泥炭化废气处理及脱白工艺，其特征在于，所述活性碳吸附：活性碳采用煤基柱状活性碳；吸附装置过滤形式采用内滤式；活性碳箱体进风口处设有过滤毡，所述增温换热器：净化后烟气进入升温换热器进行升温至58℃（冬季55℃）脱白后，经烟囱达标排放。
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