CN209630950U - 焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，包括余热锅炉、空气冷却器、吸附塔、1#链斗输送机、解析塔、燃气热风炉、振动筛、活性炭新料仓、2#链斗输送机、地下式配药槽；其工作原理是采用活性炭作为焦炉烟气的脱硫吸附剂和脱硝催化剂，脱硫产生的富硫气体送往焦化厂化产工序用于生产硫磺或硫铵，磨损后无法回用的活性炭粉送往焦化厂污水处理工序作为焦化废水的高效吸附剂，从而实现焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝副产物的资源化利用。本实用新型实现了真正的脱硫脱硝一体化，满足脱硫脱硝指标要求，活性炭对生态环境友好，而且实现了焦炉烟气脱硫脱硝副产物的资源化综合利用。

Description

焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统

技术领域

本实用新型涉及焦炉烟气净化处理技术领域，尤其涉及一种焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统。

背景技术

目前，焦炉烟道气脱硫脱硝工艺主要采用SCR脱硝技术与湿法脱硫、干法或半干法脱硫技术的各种组合工艺。

常规SCR脱硝技术使用钒钛系或锰系等重金属催化剂，该类催化剂含有重金属元素，到达使用年限后则属于危废材料，必须由专业机构处理，对环境有潜在的破坏风险。

基于钙基、钠基脱硫剂的湿法、干法或半干法脱硫技术，都会产生大量的含硫固体副产物。由于焦炉烟气中含有很多杂质成分，生成的含硫固体副产物的纯度很低，基本没有利用价值或二次利用成本非常高，副产物处理一直是个行业难题。

另外，目前的SCR脱硝技术与各种脱硫技术的组合工艺不能真正地实现脱硫脱硝一体化，即在同一个设备内完成脱硫脱硝反应。组合而成的脱硫脱硝工艺流程长，系统复杂，操作维护点多，增加了占地和运行成本。

因此，有必要开发一种既满足脱硫脱硝指标要求，又具有环境友好、副产物易处理、集成度高等优势的脱硫脱硝一体化工艺。

发明内容

本实用新型提供了一种焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，采用活性炭为脱硫吸附剂和脱硝催化剂，脱硫脱硝在同一个设备内完成，实现真正的脱硫脱硝一体化，满足脱硫脱硝指标要求；活性炭不含重金属，对生态环境友好；脱硫产生的富硫气体可以送往焦化厂化产工序用于生产硫磺或硫铵；活性炭法脱硝采用氨为还原剂，生成的产物是氮气和水，可随烟气直接排放；磨损的活性炭粉可以送往焦化厂污水处理工序作为焦化废水高效吸附剂，从而实现焦炉烟气脱硫脱硝副产物的资源化综合利用。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，包括余热锅炉、空气冷却器、吸附塔、1#链斗输送机、解析塔、燃气热风炉、振动筛、活性炭新料仓、2#链斗输送机、地下式配药槽；其中：

所述吸附塔设烟气入口，通过烟气入口管道连接焦炉烟道的焦炉烟气出口，沿烟气流动方向，烟气入口管道上依次设有余热锅炉、空气冷却器和烟气入口电动阀；空气冷却器另外连接空气冷却风机；吸附塔中部设氨气入口连接氨气入口管道，氨气入口管道及烟气入口电动阀上游的烟气入口管道通过氨气管道连接氨气气源及氨气稀释风机的出口；烟气入口电动阀下游的烟气入口管道另外连接氮气管道一，氮气管道一上设氮气电动阀一；吸附塔的烟气出口通过烟气出口管道连接引风机的入口，引风机的出口分别连接氨气稀释风机的入口及焦炉烟囱；吸附塔内设活性炭床层和烟气通道，吸附塔底的活性炭出料口通过1#链斗输送机连接解析塔塔顶的活性炭进料口；

解析塔由上部的加热解析段和下部的冷却段组成；加热解析段一侧的塔体上设高温热风入口，通过高温热风管道与燃气热风炉的高温热风出口相连；加执解析段另一侧的塔体上设热风出口，通过热风管道与燃气热风炉的热风入口相连，热风管道上设热风循环风机；燃气热风炉的泄压口通过泄压管道连接余热锅炉上游的烟气入口管道；冷却段一侧的塔体上设冷却空气入口连接冷却空气入口管道，冷却空气入口管道上设冷却风机；冷却段另一侧的塔体上设冷却风出口及氮气入口，冷却风出口连接燃气热风炉的掺风口；解析塔上部设富硫气体出口，通过富硫气体管道连接氨水洗涤塔或克劳斯炉；解析塔底部的活性炭出料口连接振动筛，振动筛的筛上物料出口通过2#链斗输送机连接吸附塔塔顶的活性炭进料口，2#链斗输送机另外连接活性炭新料仓的下料口；振动筛的筛下物料出口连接地下式配药槽，地下式配药槽通过药剂泵连接混凝反应池。

所述空气冷却风机具有变频调节功能。

靠近吸附塔的烟气出口管道上设烟气出口电动阀。

所述活性炭床层由多层吸附床层组成，每层吸附床层分别设床层温度计，床层温度计与烟气入口电动阀、烟气出口电动阀及氮气电动阀一联锁控制。

所述吸附塔的活性炭进料口、活性炭出料口分别设双层电动旋转密封阀。

所述解析塔的活性炭进料口、活性炭出料口分别设双层电动旋转密封阀。

所述活性炭新料仓内设温度计，活性炭新料仓的一侧设氮气入口与氮气管道二连接，氮气管道二上设氮气电动阀二；氮气电动阀二与温度计联锁控制；活性炭新料仓底部的下料口通过卸料管道与2#链斗输送机连接，下料口处设格式卸料阀。

所述吸附塔的氨气入口管道及烟气入口管道通过氨气分配器连接氨气管道。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)焦炉烟气脱硫脱硝在同一个设备内完成，实现真正的一体化，相比现有技术，系统大大简化，节省占地。

2)活性炭不含重金属，对环境不存在潜在危险。

3)脱硫产生的富硫气体与焦化厂化产工序相结合，生产硫磺或硫铵，实现副产物的资源化利用，没有固体废弃物。

4)磨损的活性炭粉与焦化厂污水处理工序相结合，作为焦化废水高效吸附剂，实现副产物的资源化利用。

5)被活性炭加热的冷却风接入燃气热风炉的掺风口，能节省燃气热风炉的煤气耗量。

6)泄压的高温排放热风接入余热锅炉前的烟气管道，热风炉产生的二氧化硫、氮氧化物并入焦炉烟道气脱硫脱硝系统一并脱除。

附图说明

图1是本实用新型所述焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统的结构示意图。

图中：1.余热锅炉 2.空气冷却器 2a.空气冷却风机 3.烟气入口电动阀 4.氮气电动阀一 5.吸附塔 6.烟气出口电动阀 7.引风机 8.床层温度计 9.吸附塔活性炭进料口的双层电动密封阀 10.吸附塔活性炭出料口的双层电动密封阀 11.1#链斗输送机 12.解析塔活性炭进料口的双层电动密封阀 13.解析塔 14.解析塔活性炭出料口的双层电动密封阀 15.振动筛 16. 2#链斗输送机 17.活性炭新料仓 18.格式卸料阀 19.燃气热风炉20.热风循环风机 21.冷却风机 22.氨气稀释风机 23.氨气分配器 24.温度计 25.氮气电动阀二 26.地下式配药槽 27.药剂泵 28.混凝反应池 29.氨水洗涤塔 30.克劳斯炉 31.焦炉烟囱

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，包括余热锅炉1、空气冷却器2、吸附塔5、1#链斗输送机11、解析塔13、燃气热风炉19、振动筛15、活性炭新料仓17、2#链斗输送机16、地下式配药槽26；其中：

所述吸附塔5设烟气入口，通过烟气入口管道连接焦炉烟道的焦炉烟气出口，沿烟气流动方向，烟气入口管道上依次设有余热锅炉1、空气冷却器2和烟气入口电动阀3；空气冷却器2另外连接空气冷却风机2a；吸附塔5中部设氨气入口连接氨气入口管道，氨气入口管道及烟气入口电动阀3上游的烟气入口管道通过氨气管道连接氨气气源及氨气稀释风机22的出口；烟气入口电动阀3下游的烟气入口管道另外连接氮气管道一，氮气管道一上设氮气电动阀一4；吸附塔5的烟气出口通过烟气出口管道连接引风机7的入口，引风机7的出口分别连接氨气稀释风机22的入口及焦炉烟囱31；吸附塔5内设活性炭床层和烟气通道，吸附塔底的活性炭出料口通过1#链斗输送机11连接解析塔13塔顶的活性炭进料口；

解析塔13由上部的加热解析段和下部的冷却段组成；加热解析段一侧的塔体上设高温热风入口，通过高温热风管道与燃气热风炉19的高温热风出口相连；加执解析段另一侧的塔体上设热风出口，通过热风管道与燃气热风炉19的热风入口相连，热风管道上设热风循环风机20；燃气热风炉19的泄压口通过泄压管道连接余热锅炉1上游的烟气入口管道；冷却段一侧的塔体上设冷却空气入口连接冷却空气入口管道，冷却空气入口管道上设冷却风机21；冷却段另一侧的塔体上设冷却风出口及氮气入口，冷却风出口连接燃气热风炉19的掺风口；解析塔13上部设富硫气体出口，通过富硫气体管道连接氨水洗涤塔29或克劳斯炉30；解析塔13底部的活性炭出料口连接振动筛15，振动筛15的筛上物料出口通过2#链斗输送机16连接吸附塔5塔顶的活性炭进料口，2#链斗输送机16另外连接活性炭新料仓17的下料口；振动筛15的筛下物料出口连接地下式配药槽26，地下式配药槽26通过药剂泵27连接混凝反应池28。

所述空气冷却风机2a具有变频调节功能。

靠近吸附塔5的烟气出口管道上设烟气出口电动阀6。

所述活性炭床层由多层吸附床层组成，每层吸附床层分别设床层温度计8，床层温度计8与烟气入口电动阀3、烟气出口电动阀6及氮气电动阀一4联锁控制。

所述吸附塔5的活性炭进料口、活性炭出料口分别设双层电动旋转密封阀9、10。

所述解析塔13的活性炭进料口、活性炭出料口分别设双层电动旋转密封阀12、14。

所述活性炭新料仓17内设温度计，活性炭新料仓17的一侧设氮气入口与氮气管道二连接，氮气管道二上设氮气电动阀二25；氮气电动阀二25与温度计联锁控制；活性炭新料仓17底部的下料口通过卸料管道与2#链斗输送机16连接，下料口处设格式卸料阀18。

所述吸附塔5的氨气入口管道及烟气入口管道通过氨气分配器23连接氨气管道。

空气冷却器2配套的空气冷却风机2a具有变频调节功能，当焦炉烟道气参数波动时，维持进入吸附塔5的烟气温度是稳定的。吸附塔5内部设床层温度计8，并与烟气入口电动阀3、烟气出口电动阀6、氮气电动阀一4联锁控制，床层温度计8所测温度达到上限时，连锁关闭烟气入口电动阀3和氮气电动阀一6，开启烟气出口电动阀4。活性炭新料仓17内设温度计24，并与氮气电动阀二25连锁，当温度计24所测温度达到上限时，开启氮气电动阀二25。

本实用新型所述焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统的工作原理是，采用活性炭作为焦炉烟气的脱硫吸附剂和脱硝催化剂，脱硫产生的富硫气体送往焦化厂化产工序用于生产硫磺或硫铵，磨损后无法回用的活性炭粉送往焦化厂污水处理工序作为焦化废水的高效吸附剂，从而实现焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝副产物的资源化利用。

本实用新型所述焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统的工艺过程如下：

1)焦炉烟气从地下烟道抽取后经过余热锅炉1换热、空气冷却器2降温，达到活性炭适用温度130～140℃后进入吸附塔5；

2)吸附塔5设烟气入口管道，吸附塔5中部设稀释后氨气入口，经稀释后的氨气经氨气分配器23分配，一部分直接进入吸附塔5的中部，另一部分在烟气入口管道中与焦炉烟气混合后进入吸附塔5；

3)吸附塔5内设置活性炭流动床层和烟气通道，活性炭自上而下移动，混合烟气横向穿过活性炭床层；混合烟气在与活性炭接触的过程中，完成二氧化硫的吸附和氮氧化物的还原反应；

4)脱硫脱硝后的洁净烟气大部分回送至焦炉烟囱31根部的地下烟道，通过焦炉烟囱31外排；其余部分用于稀释氨气；

5)吸附了二氧化硫的活性炭输送至解析塔13的顶部，活性炭在解析塔13的加热解析段释放二氧化硫后进入冷却段，经风冷后从塔底排入振动筛15；筛上料输送至吸附塔5循环利用，筛下粉料送至地下式配药槽26，经过药剂泵27定量投加至混凝反应池28用于吸附污水杂质；

6)从解析塔13的加热解析段释放的二氧化硫被自解析塔13中部加入的氮气带出，形成富硫气体，输送至氨水洗涤塔29用于生产硫铵或送至克劳斯炉30用于生产硫磺；

7)在解析塔13的加热解析段用于活性炭加热解析的高温热风由燃气热风炉19提供，高温热风循环利用，泄压的排放热风送入余热锅炉1上游的烟气入口管道；在解析塔13的冷却段被活性炭加热的冷却风接入燃气热风炉19的掺风口；燃气热风炉19产生的二氧化硫、氮氧化物并入焦炉烟气脱硫脱硝系统一并脱除。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，包括余热锅炉、空气冷却器、吸附塔、1#链斗输送机、解析塔、燃气热风炉、振动筛、活性炭新料仓、2#链斗输送机、地下式配药槽；其中：

所述吸附塔设烟气入口，通过烟气入口管道连接焦炉烟道的焦炉烟气出口，沿烟气流动方向，烟气入口管道上依次设有余热锅炉、空气冷却器和烟气入口电动阀；空气冷却器另外连接空气冷却风机；吸附塔中部设氨气入口连接氨气入口管道，氨气入口管道及烟气入口电动阀上游的烟气入口管道通过氨气管道连接氨气气源及氨气稀释风机的出口；烟气入口电动阀下游的烟气入口管道另外连接氮气管道一，氮气管道一上设氮气电动阀一；吸附塔的烟气出口通过烟气出口管道连接引风机的入口，引风机的出口分别连接氨气稀释风机的入口及焦炉烟囱；吸附塔内设活性炭床层和烟气通道，吸附塔底的活性炭出料口通过1#链斗输送机连接解析塔塔顶的活性炭进料口；

解析塔由上部的加热解析段和下部的冷却段组成；加热解析段一侧的塔体上设高温热风入口，通过高温热风管道与燃气热风炉的高温热风出口相连；加执解析段另一侧的塔体上设热风出口，通过热风管道与燃气热风炉的热风入口相连，热风管道上设热风循环风机；燃气热风炉的泄压口通过泄压管道连接余热锅炉上游的烟气入口管道；冷却段一侧的塔体上设冷却空气入口连接冷却空气入口管道，冷却空气入口管道上设冷却风机；冷却段另一侧的塔体上设冷却风出口及氮气入口，冷却风出口连接燃气热风炉的掺风口；解析塔上部设富硫气体出口，通过富硫气体管道连接氨水洗涤塔或克劳斯炉；解析塔底部的活性炭出料口连接振动筛，振动筛的筛上物料出口通过2#链斗输送机连接吸附塔塔顶的活性炭进料口，2#链斗输送机另外连接活性炭新料仓的下料口；振动筛的筛下物料出口连接地下式配药槽，地下式配药槽通过药剂泵连接混凝反应池。

2.根据权利要求1所述的焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，所述空气冷却风机具有变频调节功能。

3.根据权利要求1所述的焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，靠近吸附塔的烟气出口管道上设烟气出口电动阀。

4.根据权利要求1所述的焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，所述活性炭床层由多层吸附床层组成，每层吸附床层分别设床层温度计，床层温度计与烟气入口电动阀、烟气出口电动阀及氮气电动阀一联锁控制。

5.根据权利要求1所述的焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，所述吸附塔的活性炭进料口、活性炭出料口分别设双层电动旋转密封阀。

6.根据权利要求1所述的焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，所述解析塔的活性炭进料口、活性炭出料口分别设双层电动旋转密封阀。

7.根据权利要求1所述的焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，所述活性炭新料仓内设温度计，活性炭新料仓的一侧设氮气入口与氮气管道二连接，氮气管道二上设氮气电动阀二；氮气电动阀二与温度计联锁控制；活性炭新料仓底部的下料口通过卸料管道与2#链斗输送机连接，下料口处设格式卸料阀。

8.根据权利要求1所述的焦炉烟气活性炭法脱硫脱硝及副产物综合利用系统，其特征在于，所述吸附塔的氨气入口管道及烟气入口管道通过氨气分配器连接氨气管道。