CN115006977A - 一种焦炉烟道气的综合处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焦炉烟道气的综合处理装置，包括热量回收与除尘区块、脱硝脱硫回收副产品区块、母液再生与系统循环区块。热量回收与除尘区块包括烟道气引风机、烟气流量计、气液缓冲管、除尘‑降温塔、除尘降温循环液槽、1#2#烟尘沉降池、除尘液循环水泵；脱硝脱硫回收副产品区块包括1#吸收塔、2#吸收塔、尾气洗涤塔、结晶悬浮液泵、1#塔循环液槽、1#塔循环液泵、1#塔母液地池、2#塔母液循环槽、2#塔母液循环泵、2#塔碱液配制地槽、洗涤液循环槽、洗涤液泵；母液再生与系统循环区块包括碱液高位槽、碱液贮存罐、物料聚集器、固液分离机。利用本发明既能获得符合排放标准的烟道气，又能从运行过程中获得相应的经济回报。
Description
技术领域
本发明属于焦炉烟气处理技术领域，具体涉及一种焦炉烟道气的综合处理装置。
背景技术
炼焦行业中，绝大多数的焦炉烟道气仅仅做一些简单的热量回收后，就直接排放到大气中。由于各地使用的原料不近相同，其炼焦企业的烟道气成分略有差异。通过对一个国内中型钢厂的配套焦化厂调查显示；每套装置烟囱的平均排放量为：13.168万标准立方米/小时，排放烟道气的平均温度为：237.85℃。烟道气主要成分为：二氧化碳23.28％，氧2.02％，氮70.46％，水(汽)和其它4.24％；污染物浓度及排放量为：烟尘浓度76.47毫克/立方米，排放量24.22公斤/小时。二氧化硫浓度203.6毫克/立方米，排放量64.48公斤/小时。氧化氮浓度800毫克/立方米，排放量105.78公斤/小时。一氧化碳浓度1376.6毫克/立方米，排放量435.96公斤/小时。
因二氧化硫、氮氧化物、细颗粒物(PM2.5)等导致的环境污染问题日益突出。现已经商业化的脱硝技术有：SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective NonCalalytic Reduction)技术。
SNCR脱硝技术是在无催化剂，较高温度(900～1100℃)的条件下，向燃烧室喷入氨和尿，将NOX还原为氮，该项技术并不适用于焦炉行业。
SCR脱硝技术则是向炉外温度较低的烟道废气中喷氨，使之与废气中的NOX在填装有催化剂的反应器内发生还原反应，是一种适用于焦炉的高效脱硝技术。用于焦炉的SCR脱硝技术是向200～400℃的焦炉烟道废气中喷入一定浓度的氨，在主要成分为TiO2—V2O5的催化剂作用下，喷入的氨与烟道废气中的NOX发生还原反应，生成无害的N2和H2O，以达到大幅度减少NOX排放的目的。该SCR脱硝技术对企业来说，是只投入无回报，比如催化剂容易中毒失活，使用后需要再生或更换新催化剂，处理过程中企业还要不断的投入液氨等原料。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种可有效处理烟道气的焦炉烟道气的综合处理装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种焦炉烟道气的综合处理装置，包括热量回收与除尘区块、脱硝脱硫回收副产品区块、母液再生与系统循环区块；其中：
所述热量回收与除尘区块包括：烟道气引风机、烟气流量计、气液缓冲管、除尘-降温塔、除尘降温循环液槽、1#2#烟尘沉降池、除尘液循环水泵；
所述脱硝脱硫回收副产品区块包括：1#吸收塔、2#吸收塔、尾气洗涤塔、结晶悬浮液泵、1#塔循环液槽、1#塔循环液泵、1#塔母液地池、2#塔母液循环槽、2#塔母液循环泵、2#塔碱液配制地槽、洗涤液循环槽、洗涤液泵；
所述母液再生与系统循环区块包括：碱液高位槽、碱液贮存罐、物料聚集器、固液分离机。
进一步的，在所述热量回收与除尘区块，来自焦炉的烟道气，经烟道气引风机、烟气流量计、气液缓冲管进入除尘-降温塔，烟道气在塔内自下而上与塔顶自上而下的喷淋水接触，烟道气中的微粒被喷淋水捕捉而顺流进入除尘降温循环液槽，当微尘达到富集量后，通过1#2#烟尘沉降池分离，分离出的水返回系统套用，烟尘细粉收集后，用以制造建筑材料。
进一步的，所述物料聚集器外部设置有夹套，所述尾气洗涤塔、吸收塔2#、吸收塔1#、除尘-降温塔的塔外设置有冷却水管束，除尘-降温塔外部的冷却水由软水工序用泵加压后依次经过物料聚集器的夹套、尾气洗涤塔、吸收塔2#、吸收塔1#的塔外冷却水管束与高温烟道气逆向热交换后变为热水或低压蒸汽，从除尘-降温塔的塔顶排出。
进一步的，在所述脱硝脱硫回收副产品区块，烟道气经1#吸收塔、2#吸收塔、尾气洗涤塔达标后，排空至烟囱内。
进一步的，烟道气与洗涤液在塔内的走向是逆向运行，软化水首先进洗涤液循环槽，洗涤液在洗涤液泵的驱动下，在尾气洗涤塔内自上而下与自下而上的烟道气频繁接触，完成尾气所带出的少量吸收液的回收和对尾气最后的净化洗涤。
进一步的，洗涤液达到预定浓度后，排至2#塔碱液配制地槽，与来自碱液高位槽的碱液调整2#吸收塔的2#塔母液循环槽内的吸收液浓度，2#塔母液循环槽内的吸收液在2#塔母液循环泵的驱动下，在2#吸收塔内自上而下与自下而上的烟道气接触，吸收液达到预定浓度后，排至1#吸收塔的1#塔母液地池，与来自碱液高位槽的碱液调整1#吸收塔的1#塔循环液槽内的吸收液浓度，1#塔循环液槽内的吸收液在2#塔母液循环泵的驱动下，在1#吸收塔内自上而下与自下而上的烟道气接触，对烟道气再一次强化吸收，1#塔循环液槽内的悬浮液经结晶悬浮液泵输送至所述母液再生与系统循环区块的物料聚集器进行富集、增稠。
进一步的，在所述母液再生与系统循环区块，经富集、增稠的结晶悬浮液进入固液分离机分离，分离出的结晶产品经精制处理加工成化工商品，分离出的母液返回1#塔母液地池、2#塔碱液配制地槽，与来自碱液高位槽的碱液调制预定浓度的吸收液。
进一步的，所述碱液高位槽中的碱液来自碱液贮存罐。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种焦炉烟道气的综合处理装置包括热量回收与除尘区块、脱硝脱硫回收副产品区块、母液再生与系统循环区块。通过该焦炉烟道气的综合处理装置可实现对焦炉烟气的热量回收与除尘、脱硝脱硫、副产品回收，在满足环保要求的同时，其运行过程中还能产生一定的经济效益。
附图说明
图1是本发明装置的区块功能划分图；
图2是本发明装置的结构示意图。
附图标记说明如下：
(1)烟道气引风机；(2)烟气流量计；(3)气液缓冲管；(4)除尘-降温塔；(5)除尘降温循环液槽；(6)1#2#烟尘沉降池；(7)除尘液循环水泵；(8)1#吸收塔；(9)2#吸收塔；(10)尾气洗涤塔；(11)结晶悬浮液泵；(12)1#塔循环液槽；(13)1#塔循环液泵；(14)1#塔母液地池；(15)2#塔母液循环槽；(16)2#塔母液循环泵；(17)2#塔碱液配制地槽；(18)洗涤液循环槽；(19)洗涤液泵；(20)碱液高位槽；(21)碱液贮存罐；(22)物料聚集器；(23)固液分离机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例一种焦炉烟道气的综合处理装置如图1所示，按照功能区块可划分为热量回收与除尘区块A、脱硝脱硫回收副产品区块B、母液再生与系统循环区块C。其中：
如图2所示，热量回收与除尘区块A包括：烟道气引风机1、烟气流量计2、气液缓冲管3、除尘-降温塔4、除尘降温循环液槽5、1#2#烟尘沉降池6、除尘液循环水泵7。
来自焦炉的烟道气，经烟道气引风机1、烟气流量计2、气液缓冲管3进入除尘-降温塔4。烟道气在塔内自下而上与塔顶自上而下的喷淋水接触，烟道气中的微粒被喷淋水捕捉而顺流进入除尘降温循环液槽5，当微尘达到富集量后，通过1#2#烟尘沉降池6分离。分离出的水返回系统套用，烟尘细粉收集后，用以制造建筑材料。
物料聚集器22外部设置有夹套，所述尾气洗涤塔10、吸收塔2#9、吸收塔1#8、除尘-降温塔4的塔外设置有冷却水管束，除尘-降温塔4外部的冷却水由软水工序用泵加压后依次经过物料聚集器22的夹套、尾气洗涤塔10、吸收塔2#9、吸收塔1#8的塔外冷却水管束与高温烟道气逆向热交换。冷却水自塔底的热交换器进入，与塔内烟道气进行系列的热交换后变为热水或低压蒸汽，从除尘-降温塔4的塔顶的热交换器排出。既使塔内的烟道气降温又为处理过程获得了热水或低压蒸汽，更重要的是为后续处理烟道气中的有害杂质或获取较为洁净的化工副产品，打下基础。
如图2所示，脱硝脱硫回收副产品区块B包括：1#吸收塔8、2#吸收塔9、尾气洗涤塔10、结晶悬浮液泵11、1#塔循环液槽12、1#塔循环液泵13、1#塔母液地池14、2#塔母液循环槽15、2#塔母液循环泵16、2#塔碱液配制地槽17、洗涤液循环槽18、洗涤液泵19。
热量回收与除尘区块A的工作完成后，烟道气进入脱硝脱硫回收副产品区块B，该区块是保证气体净化达标并获得相应副产品的重要工序。烟道气进入1#吸收塔8、2#吸收塔9、尾气洗涤塔10，烟道气达标后，排空至企业已有的烟囱内。
烟道气与洗涤液在塔内的走向是逆向运行的。软化水首先进洗涤液循环槽18，洗涤液在洗涤液泵19的驱动下，在尾气洗涤塔10内自上而下与自下而上的烟道气频繁接触，完成尾气所带出的少量吸收液的回收和对尾气最后的净化洗涤。
洗涤液达到预定浓度后，排至2#塔碱液配制地槽17，与来自碱液高位槽20的碱液调整2#吸收塔9的2#塔母液循环槽15内的吸收液浓度，2#塔母液循环槽15内的吸收液在2#塔母液循环泵16的驱动下，在2#吸收塔9内自上而下与自下而上的烟道气接触，吸收液达到预定浓度后，排至1#吸收塔8的1#塔母液地池14，与来自碱液高位槽20的碱液调整1#吸收塔8的1#塔循环液槽12内的吸收液浓度，1#塔循环液槽12内的吸收液在2#塔母液循环泵16的驱动下，在1#吸收塔8内自上而下与自下而上的烟道气接触，用该吸收液与进入1#吸收塔8的原烟道气再一次强化吸收。通过对工艺条件的控制，获得高含量的副产品悬浮液，1#塔循环液槽12内的悬浮液经结晶悬浮液泵11输送至母液再生与系统循环区块C的物料聚集器22进行富集、增稠。
如图2所示，母液再生与系统循环区块C包括：碱液高位槽20、碱液贮存罐21、物料聚集器22、固液分离机23。
在母液再生与系统循环区块C，经富集、增稠的结晶悬浮液进入固液分离机23分离，分离出的结晶产品进一步精制处理后，加工成相应的化工商品；分离出的母液返回1#塔母液地池14、2#塔碱液配制地槽17，与来自碱液高位槽20的碱液调制合适浓度的吸收液以补充系统内的消耗。碱液高位槽20中的碱液来自碱液贮存罐21。
吸收或洗涤循环液的塔外贮存，是为了降低吸收系统的塔内阻力，使得整套装置能在不改变企业原有设备格局的情况下运行。
按硝酸钠(2800元/吨)和亚硫酸钠(1900元/吨)远低于市场价格估算；一套150000m3/h的烟道气处理装置，每年可获的环保设备运行副产品量为；硝酸钠大约在864吨左右；亚硫酸钠大约在60.24吨左右；氮氧化物的年产值约241万元左右、二氧化硫的年产值约在114万元。两项副产品的总产值约为；355万元。
现有焦化企业的烟道气经该装置处理后，既能获得符合国家新规定排放标准的烟道气，又能从处理装置的运行过程中获得相应的经济回报。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，包括热量回收与除尘区块、脱硝脱硫回收副产品区块、母液再生与系统循环区块；其中：
所述热量回收与除尘区块包括：烟道气引风机、烟气流量计、气液缓冲管、除尘-降温塔、除尘降温循环液槽、1#2#烟尘沉降池、除尘液循环水泵；
所述脱硝脱硫回收副产品区块包括：1#吸收塔、2#吸收塔、尾气洗涤塔、结晶悬浮液泵、1#塔循环液槽、1#塔循环液泵、1#塔母液地池、2#塔母液循环槽、2#塔母液循环泵、2#塔碱液配制地槽、洗涤液循环槽、洗涤液泵；
所述母液再生与系统循环区块包括：碱液高位槽、碱液贮存罐、物料聚集器、固液分离机。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，在所述热量回收与除尘区块，来自焦炉的烟道气，经烟道气引风机、烟气流量计、气液缓冲管进入除尘-降温塔，烟道气在塔内自下而上与塔顶自上而下的喷淋水接触，烟道气中的微粒被喷淋水捕捉而顺流进入除尘降温循环液槽，当微尘达到富集量后，通过1#2#烟尘沉降池分离，分离出的水返回系统套用，烟尘细粉收集后，用以制造建筑材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，所述物料聚集器外部设置有夹套，所述尾气洗涤塔、吸收塔2#、吸收塔1#、除尘-降温塔的塔外设置有冷却水管束，除尘-降温塔外部的冷却水由软水工序用泵加压后依次经过物料聚集器的夹套、尾气洗涤塔、吸收塔2#、吸收塔1#的塔外冷却水管束与高温烟道气逆向热交换后变为热水或低压蒸汽，从除尘-降温塔的塔顶排出。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，在所述脱硝脱硫回收副产品区块，烟道气经1#吸收塔、2#吸收塔、尾气洗涤塔达标后，排空至烟囱内。
5.根据权利要求1或4所述的一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，烟道气与洗涤液在塔内的走向是逆向运行，软化水首先进洗涤液循环槽，洗涤液在洗涤液泵的驱动下，在尾气洗涤塔内自上而下与自下而上的烟道气频繁接触，完成尾气所带出的少量吸收液的回收和对尾气最后的净化洗涤。
6.根据权利要求5所述的一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，洗涤液达到预定浓度后，排至2#塔碱液配制地槽，与来自碱液高位槽的碱液调整2#吸收塔的2#塔母液循环槽内的吸收液浓度，2#塔母液循环槽内的吸收液在2#塔母液循环泵的驱动下，在2#吸收塔内自上而下与自下而上的烟道气接触，吸收液达到预定浓度后，排至1#吸收塔的1#塔母液地池，与来自碱液高位槽的碱液调整1#吸收塔的1#塔循环液槽内的吸收液浓度，1#塔循环液槽内的吸收液在2#塔母液循环泵的驱动下，在1#吸收塔内自上而下与自下而上的烟道气接触，对烟道气再一次强化吸收，1#塔循环液槽内的悬浮液经结晶悬浮液泵输送至所述母液再生与系统循环区块的物料聚集器进行富集、增稠。
7.根据权利要求1所述的一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，在所述母液再生与系统循环区块，经富集、增稠的结晶悬浮液进入固液分离机分离，分离出的结晶产品经精制处理加工成化工商品，分离出的母液返回1#塔母液地池、2#塔碱液配制地槽，与来自碱液高位槽的碱液调制预定浓度的吸收液。
8.根据权利要求7所述的一种焦炉烟道气的综合处理装置，其特征在于，所述碱液高位槽中的碱液来自碱液贮存罐。
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