CN214389565U - 一种裂解炉用烟气脱硫脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种裂解炉用烟气脱硫脱硝系统。其包括裂解炉，其特征是：还包括螺旋除尘装置、二次燃烧室、管式水浴急冷降温器、袋式除尘器、引风机、脱硫吸收洗涤装置，脱硫吸收洗涤装置包括脱硫洗涤塔、尿素储罐、碱液储罐，螺旋除尘装置与裂解炉的烟气出口连接，螺旋除尘装置的第一烟气出口连接二次燃烧室，二次燃烧室的烟气出口与管式水浴急冷降温器连接，袋式除尘器连接在管式水浴急冷降温器的出气端，引风机的吸入口与袋式除尘器连接，引风机的排风口连接脱硫洗涤塔的烟气进口；尿素储罐通过输送泵与二次燃烧室内设置的脱硝喷枪连接，碱液储罐通过输送泵与脱硫洗涤塔的喷淋装置连接。本实用新型能够实现裂解炉烟气排放达到超低排放标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种裂解炉用烟气脱硫脱硝系统。
背景技术
目前，随着经济的快速发展以及城市化进程的加快，生活垃圾和医疗垃圾越来越多，这就需要对其进行处理。目前，对生活垃圾以及医疗垃圾的处理基本采用填埋或者焚烧的方式，对土地资源、水资源、空气等污染比较严重。相对于填埋、焚烧来说，对部分生活垃圾和医疗垃圾进行裂解，污染程度较小。但是在裂解过程中仍然会产一定的烟气，烟气中存在氮氧化物(NOx)等有害物质，为了减少此类物质对人类以及环境的影响和危害，我国对排放的烟气中的氮氧化物(NOx)排放浓度提出非常严格的要求。因此，为了减少氮氧化物对人类的危害，实现NOx更低浓度的排放，需要在烟气排放到空气中之前对其进行烟气脱硫脱硝处理，从而除去烟气中的大部分NOx。目前，脱硫脱硝技术包括：湿式脱硫工艺与选择催化剂还原，但是选择催化还原工艺不适用于炉窑烟气。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种安全可靠、运行成本低、能够实现裂解炉烟气排放达到超低排放标准的烟气脱硫脱硝系统。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种裂解炉用烟气脱硫脱硝系统，包括裂解炉，其特征是：还包括螺旋除尘装置、二次燃烧室、管式水浴急冷降温器、袋式除尘器、引风机、脱硫吸收洗涤装置，所述脱硫吸收洗涤装置包括脱硫洗涤塔、尿素储罐、碱液储罐，所述螺旋除尘装置与所述裂解炉的烟气出口连接，所述螺旋除尘装置的第一烟气出口通过管路连接所述二次燃烧室，所述二次燃烧室的烟气出口与所述管式水浴急冷降温器连接，所述袋式除尘器连接在所述管式水浴急冷降温器的出气端，所述引风机的吸入口与所述袋式除尘器连接，所述引风机的排风口连接所述脱硫洗涤塔的烟气进口；所述尿素储罐通过输送泵与所述二次燃烧室内设置的脱硝喷枪连接，所述碱液储罐通过输送泵与所述脱硫洗涤塔的喷淋装置连接。
本实用新型的工作原理是：固体废弃物在裂解炉内进行裂解，裂解后产生的烟气进入螺旋除尘装置进行除尘，除尘后的烟气进入二次燃烧室进行二次燃烧，二次燃烧室内通入尿素，尿素作为还原剂与二次燃烧室内的NOx进行选择性反应，尿素在二次燃烧室的高温条件下迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，实现脱硝。脱硝后的烟气在引风机的作用下进入管式水浴急冷降温器进行降温，并经过袋式除尘器进行除尘，最后进入脱硫洗涤塔，碱液储罐内的碱液作为脱硫吸收剂被打入脱硫洗涤塔内，通过喷淋装置喷淋出来，进入脱硫洗涤塔内的烟气与喷淋装置喷淋的脱硫吸收剂充分接触进行脱硫，达到脱除烟气中SO2的目的，同时烟气在经过脱硫洗涤塔时被进一步除尘。脱硫后的烟气经脱硫洗涤塔上方达标排放。
进一步的，所述螺旋除尘装置还设置有第二烟气出口，所述第二烟气出口通过管路与冷却装置连接，所述冷却装置的烟气出口与干气缓冲罐连接，所述干气缓冲罐通过管路与所述螺旋除尘装置的第一烟气出口和所述二次燃烧室之间的烟气连接管路连通。通过第二烟气出口的烟气经过冷却装置降温后，进入干气缓冲罐，该部分气体可用于二次燃烧室的助燃。
进一步的，为保证设备安全运行，所述二次燃烧室与所述螺旋除尘装置的第一烟气出口之间的烟气连接管路上设置有膨胀节。
进一步的，为提高脱硫效率，所述脱硫洗涤塔为旋流板塔。
进一步的，为保证烟气与脱硫吸收剂充分接触，提高脱硫效率，所述脱硫洗涤塔的喷淋装置设置为三层，喷淋装置的喷嘴为螺旋形喷嘴。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实现采用选择催化还原工艺对裂解炉产生的烟气进行脱硫脱硝，能够实现裂解炉烟气排放达到超低排放标准。本实用新型通过设置二次燃烧室，使裂解炉产生的含有可燃气体的烟气在二次燃烧室内进行燃烧，同时通过向二次燃烧室内喷入尿素作为还原剂与二次燃烧室内的NOx进行SNCR反应生成N2，实现脱硝，本实用新型由于是在二次燃烧室内进行脱硝反应，其是将二次燃烧室的炉膛作为反应器，可充分利用炉膛的高温环境进行反应，反应过程中不采用催化剂即可进行反应；本实用新型通过设置脱硫洗涤塔，使脱硝后的烟气进入塔内与打入塔内的脱硫吸收剂充分接触进行脱硫，达到脱除烟气中SO2的目的。本实用新型脱硝脱硫效率高，运行安全可靠，造价合理，功能完整，运行成本低，具有重要的工业应用价值。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中的脱硫洗涤塔的结构示意图；
图3是图2的俯视示意图；
图中，1、破碎机，2、裂解炉，3、螺旋除尘装置，4-1、膨胀节，4-2、膨胀节，5、二次燃烧室，6、管式水浴急冷降温器，7、袋式除尘器，8、引风机， 9、脱硫洗涤塔，9-1、烟气进口，9-2、筒体，9-3、喷淋装置，9-4、喷嘴，9-5、洗涤塔的烟气排放口，9-6、人孔，10、碱液输送泵，11，碱液储罐，12、尿素输送泵，13、尿素储罐，14、干气缓冲罐，15、冷却装置，16、大桶收集，17、螺旋除尘装置的第二烟气出口，18、螺旋除尘装置的第一烟气出口。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：
如附图所示，一种裂解炉用烟气脱硫脱硝系统，包括裂解炉2，裂解炉2前部设置破碎机1，用于对物料进行粉碎处理，方便物料进入裂解炉进行处理。还包括螺旋除尘装置3、二次燃烧室5、管式水浴急冷降温器6、袋式除尘器7、引风机8、脱硫吸收洗涤装置。其中，所述脱硫吸收洗涤装置包括脱硫洗涤塔9、尿素储罐13、碱液储罐11、尿素输送泵12、碱液输送泵10。所述螺旋除尘装置3与所述裂解炉2的烟气出口连接，用于对裂解炉2裂解产生的烟气进行螺旋除尘。所述螺旋除尘装置3设置有第一烟气出口18，所述螺旋除尘装置3的第一烟气出口18通过管路连接所述二次燃烧室5，在该管路上设置有膨胀节 4-2。二次燃烧室5用于烟气二次燃烧及作为脱硝反应室，二次燃烧室5为现有技术，本实施例中的二次燃烧室5采购自山东兑泰环保科技有限公司。所述二次燃烧室5的烟气出口与所述管式水浴急冷降温器6连接，管式水浴急冷降温器6用于对脱硝反应后的烟气进行降温。所述袋式除尘器7连接在所述管式水浴急冷降温器6的出气端，袋式除尘器7用于对烟气进行除尘。所述引风机8的吸入口与所述袋式除尘器7连接，所述引风机8的排风口连接所述脱硫洗涤塔9的烟气进口9-1。所述尿素储罐13通过尿素输送泵12与所述二次燃烧室5 内设置的脱硝喷枪连接(附图中脱硝喷枪未示出)，所述碱液储罐11通过碱液输送泵10与所述脱硫洗涤塔9的喷淋装置9-3连接。
本实施例中，破碎机1用于对固体物料进行粉碎，其为现有技术，采购自青州市新航机械设备有限公司，型号为P-200。本实施例中的裂解炉2用于对进入裂解炉的原料进行无氧裂解处理，为现有技术，本实用新型中的裂解炉采用的是山东京博装备制造安装有限公司生产的型号为1000型碳化炉。本实施例中的螺旋除尘装置3用于对裂解炉裂解产生的气体进行螺旋除尘，其为现有技术。本实施例中的管式水浴急冷降温器6为现有技术，其用于对脱硝后的烟气进行降温处理。本实施例中的脱硫洗涤塔9用于对烟气进行脱硫、洗涤除尘，为现有技术，优选采用旋流板塔。本实施例中的脱硫洗涤塔9采购自河北华强科技开发有限公司，该脱硫洗涤塔9为单筒立式结构，包括筒体9-2，筒体下部位置设置烟气进口9-1，上部设置烟气排放口9-5，底部为碱液槽，塔内中上部设置喷淋装置9-3，本实施例中优选设置三层喷淋装置9-3，喷淋装置9-3的喷嘴9-4 为螺旋形喷嘴。脱硫洗涤塔9内还设置除雾器，用于分离气体中夹带的雾滴。脱硫洗涤塔9的塔体及喷淋装置等部件均为不锈钢材质，更好的确保整套装置的使用期限。喷淋装置9-3的作用是把大量的脱硫液转化为可以提供充分接触面积的雾化小液滴，从而有效脱除烟气中的SO2以及NOx。
本实施例中，所述螺旋除尘装置3还设置有第二烟气出口17，所述第二烟气出口17通过管路与冷却装置15连接，所述冷却装置15的烟气出口与干气缓冲罐14连接，所述干气缓冲罐14通过管路与所述螺旋除尘装置3的第一烟气出口18和所述二次燃烧室5之间的烟气连接管路连通。通过第二烟气出口17 的烟气经过冷却装置15降温后，进入干气缓冲罐14，该部分气体可用于二次燃烧室5的助燃。
本实用新型的工作过程是：固体废弃物经粉碎机1粉碎后，进入裂解炉2，在裂解炉内进行裂解，裂解后产生的烟气进入螺旋除尘装,3进行除尘，除尘后的烟气进入二次燃烧室5进行二次燃烧。尿素输送泵12将尿素储罐13内的尿素通过脱硝喷枪喷入二次燃烧室5内，尿素作为还原剂与二次燃烧室5内的NOx 进行选择性反应，尿素在二次燃烧室5的高温条件下迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，实现脱硝。脱硝后的烟气在引风机8的作用下进入管式水浴急冷降温器6进行降温，并经过袋式除尘器7进行除尘，最后通过脱硫洗涤塔9下部的烟气进口9-1进入脱硫洗涤塔9，碱液储罐11内的碱液作为脱硫吸收剂通过碱液输送泵10被打入脱硫洗涤塔9的喷淋装置9-3，通过喷淋装置9-3的螺旋形喷嘴9-4喷淋出来，进入脱硫洗涤塔9内的烟气与喷淋装置9-3喷淋的脱硫吸收剂充分接触进行脱硫，达到脱除烟气中SO2的目的，同时烟气在经过脱硫洗涤塔9时被进一步除尘。脱硫后的烟气经除雾器分离出夹带的雾滴后，经脱硫洗涤塔9上方的烟气排放口达标排放。通过第二烟气出口17的烟气经过冷却装置15降温后，进入干气缓冲罐14，该部分气体可用于二次燃烧室5的助燃，冷却后的其余成分进入大桶收集16。
本实用新型的烟气脱硫脱硝系统中，脱硫采用的是碱法，脱硝采用的是尿素SNCR法。
碱法脱硫可采用双碱法脱硫或单碱法脱硫。
钠-钙双碱法脱硫，使用NaOH或Ca(HO)2碱液吸收烟气中的SO2，生成HSO3 2-、 SO3 2-与SO4 2-，反应方程式如下：
脱硫过程:
SO2+NaOH＝Na2HSO3 (1)
SO2+2NaOH＝NaHSO3+H2O (2)
H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O (3)
钠碱法脱硫工艺通过钠碱进行反复循环利用，能够实现节约成本作用。通过钠碱作为系统液来实现吸收过程，不会出现堵塞结垢现象，运行可靠，保证安全。SO2和钠碱吸收液反应的速率相比较钙碱来说快，可以在较小的液气比情况下，实现二氧化硫高脱除率。
假设用熟石灰，(Ca(OH)2+H2SO4＝Ca2SO4+2H2O)，必须用250目以上的熟石灰粉，这样不宜粘结。
本实施例中，采用单碱法脱硫即可，即用一种碱来做为脱硫剂。
本实用新型中脱硝采用选择性非催化还原工艺，是将尿素作为还原剂，通过喷射的方式进行二次燃烧室5内，然后与NOx进行选择性反应，不采用催化剂，固需要高温区(850～1100℃)将还原剂加入，此外还需要停留一段时间。此还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，此种方法是将炉膛为反应器。在无催化剂情况下，炉膛温度范围850～1100℃内，氨基还原剂、尿素可选择性地还原烟气中的NOx，与烟气中的O2基本上不发生作用，在850～1100℃范围内，尿素还原NOx的主要反应为：
尿素为还原剂
NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O
当温度高于1100℃时,NH3则会被氧化为
4NH3+5O2→4NO+6H2O
利用本实用新型进行烟气脱硫脱硝，能够实现裂解炉烟气排放达到超低排放标准。
本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。
Claims (5)
1.一种裂解炉用烟气脱硫脱硝系统，包括裂解炉(2)，其特征是：还包括螺旋除尘装置(3)、二次燃烧室(5)、管式水浴急冷降温器(6)、袋式除尘器(7)、引风机(8)、脱硫吸收洗涤装置，所述脱硫吸收洗涤装置包括脱硫洗涤塔(9)、尿素储罐(13)、碱液储罐(11)，所述螺旋除尘装置(3)与所述裂解炉(2)的烟气出口连接，所述螺旋除尘装置(3)的第一烟气出口通过管路连接所述二次燃烧室(5)，所述二次燃烧室(5)的烟气出口与所述管式水浴急冷降温器(6)连接，所述袋式除尘器(7)连接在所述管式水浴急冷降温器(6)的出气端，所述引风机(8)的吸入口与所述袋式除尘器(7)连接，所述引风机(8)的排风口连接所述脱硫洗涤塔(9)的烟气进口；所述尿素储罐(13)通过输送泵与所述二次燃烧室(5)内设置的脱硝喷枪连接，所述碱液储罐(11)通过输送泵与所述脱硫洗涤塔(9)的喷淋装置(9-3)连接。
2.根据权利要求1所述的裂解炉用烟气脱硫脱硝系统，其特征是：所述螺旋除尘装置(3)还设置有第二烟气出口，所述第二烟气出口通过管路与冷却装置(15)连接，所述冷却装置(15)的烟气出口与干气缓冲罐(14)连接，所述干气缓冲罐(14)通过管路与所述螺旋除尘装置(3)的第一烟气出口和所述二次燃烧室(5)之间的烟气连接管路连通。
3.根据权利要求1所述的裂解炉用烟气脱硫脱硝系统，其特征是：所述二次燃烧室(5)与所述螺旋除尘装置(3)的第一烟气出口之间的烟气连接管路上设置有膨胀节。
4.根据权利要求1所述的裂解炉用烟气脱硫脱硝系统，其特征是：所述脱硫洗涤塔(9)为旋流板塔。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的裂解炉用烟气脱硫脱硝系统，其特征是：所述脱硫洗涤塔(9)的喷淋装置(9-3)设置为三层，喷淋装置的喷嘴为螺旋形喷嘴。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |