CN218410762U - 焦炉烟气治理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种焦炉烟气治理系统,包括依次连通的烟气调温装置、高温低密度反应器、烟气改性低温高密度反应器和除尘器;烟气调温装置用于回收焦炉排出烟气的热量,使烟气降至预设温度;高温低密度反应器用于使烟气中SO3与加入该高温低密度反应器的钙基吸收剂进行快速反应脱除;烟气改性低温高密度反应器用于吸收脱除烟气中SO2、SO3,并对烟气中粘性粉尘改性形成较粗颗粒;除尘器用于脱除烟气中粉尘。上述焦炉烟气治理系统利用高温低密度反应器和烟气改性低温高密度反应器对烟气进行两级脱硫处理,不仅有效脱除SO2,还充分脱除SO3,实现高效脱硫。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气治理排放技术领域,更具体地说,涉及一种焦炉烟气治理系统。
背景技术
焦炉的烟气含有高SO3浓度,粉尘粘性大,且含有焦油、粗苯、VOCS(volatileorganic compounds,挥发性有机物)等,通常需采用治理系统对焦炉的烟气进行治理。
现有技术中,焦炉烟气的治理系统一般采用SNCR设备、SCR反应器、CFB脱硫塔和除尘器依次对烟气进行处理,但是该治理系统仅能脱除SO2,不能高效脱除SO3。
另外,焦炉烟气中粘性粉尘可大量黏附在SCR反应器内,使得催化剂失效中毒。
综上,如何有效脱除焦炉烟气中SO3,是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种焦炉烟气治理系统,其利用高温低密度反应器和烟气改性低温度高密度反应器对烟气进行两级脱硫处理,不仅有效脱除SO2,还充分脱除SO3,实现高效脱硫。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种焦炉烟气治理系统,包括:
烟气调温装置,所述烟气调温装置用于回收焦炉排出烟气的热量,使所述烟气降至预设温度;
高温低密度反应器,所述高温低密度反应器的入口与所述烟气调温装置的排烟口连通,用于使所述烟气中SO3与加入该高温低密度反应器的钙基吸收剂进行快速反应脱除;
烟气改性低温高密度反应器,所述烟气改性低温高密度反应器的入口与所述高温低密度反应器的出口连通,能吸收脱除所述烟气中SO2、SO3,并对所述烟气中粘性粉尘改性形成较粗颗粒;
除尘器,所述除尘器的入口与所述烟气改性低温高密度反应器的出口连通,用于除去所述烟气中粉尘。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述预设温度的范围为160℃~220℃。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述高温低密度反应器的前端设有与所述高温低密度反应器的入口连通的气流均布装置,用于使所述烟气均匀分布后与所述钙基吸收剂充分混合接触。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述高温低密度反应器中加入所述钙基吸收剂后Ca/S比在6~10之间,床层密度为50g/Nm3~100g/Nm3,并且所述高温低密度反应器用于使所述烟气停留时间为2s-3s。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述除尘器能够回收未反应的钙基吸收剂,并通过空气斜槽输回所述烟气改性低温高密度反应器前端。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述烟气改性低温高密度反应器内设有与其入口连通的文丘里管,用于对烟气加速后与通过所述空气斜槽输入的钙基吸收剂混合。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述烟气改性低温高密度反应器中Ca/S比在1.4~1.6之间,床层为1.3Kpa~1.6Kpa,并且所述烟气改性低温高密度反应器用于使所述烟气的停留时间为8s~10s。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述烟气改性低温高密度反应器设有雾化加湿装置。
优选的,上述焦炉烟气治理系统中,所述除尘器的出口通过引风机连通至烟囱;所述引风机的出口与所述高温低密度反应器的入口间设有烟气量调节装置。
本实用新型提供一种焦炉烟气治理系统,包括烟气调温装置、高温低密度反应器、烟气改性低温高密度反应器和除尘器;烟气调温装置用于回收焦炉排出烟气的热量,使烟气降至预设温度;高温低密度反应器的入口与烟气调温装置的排烟口连通,用于使烟气中SO3与加入该高温低密度反应器的钙基吸收剂进行快速反应脱除;烟气改性低温高密度反应器的入口与高温低密度反应器的出口连通,用于吸收脱除烟气中SO2、SO3,并对烟气中粘性粉尘改性形成较粗颗粒;除尘器的入口与烟气改性低温高密度反应器的出口连通,用于脱除烟气中粉尘。
上述焦炉烟气治理系统利用高温低密度反应器和烟气改性低温高密度反应器对烟气进行两级脱硫处理,不仅有效脱除SO2,还充分脱除SO3,实现高效脱硫。
另外,本实用新型提供的焦炉烟气治理系统设有烟气改性低温高密度反应器,使烟气中粘性粉尘被物料包裹吸附,并在高湍动的环境下聚集形成较粗颗粒,有利于烟尘被后续的除尘器脱除,避免粘性粉尘黏附在该烟气改性低温高密度反应器内。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的焦炉烟气治理系统的结构示意图;
其中,图1中:
焦炉101;烟气调温装置102;高温低密度反应器103;烟气改性低温高密度反应器104;除尘器105;烟囱106。
具体实施方式
本实用新型实施例公开了一种焦炉烟气治理系统,其利用高温低密度反应器和烟气改性低温度高密度反应器对烟气进行两级脱硫处理,不仅有效脱除SO2,还充分脱除SO3,实现高效脱硫。
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1,本实用新型实施例提供一种焦炉烟气治理系统,包括烟气调温装置102、高温低密度反应器103、烟气改性低温高密度反应器104和除尘器105;烟气调温装置102用于回收焦炉101排出烟气的热量,使烟气降至预设温度;高温低密度反应器103的入口与烟气调温装置102的排烟口连通,高温低密度反应器103用于使烟气中SO3与加入该高温低密度反应器103的钙基吸收剂进行快速反应脱除;烟气改性低温高密度反应器104的入口与高温低密度反应器103的出口连通,烟气改性低温高密度反应器104用于吸收脱除烟气中SO2、SO3,并对烟气中粘性粉尘改性形成较粗颗粒;除尘器105的入口与烟气改性低温高密度反应器104的出口连通,用于脱除烟气中粉尘。
上述焦炉烟气治理系统利用高温低密度反应器103和烟气改性低温高密度反应器104对烟气进行两级脱硫处理,不仅有效脱除SO2,还充分脱除SO3,实现高效脱硫。
另外,本实用新型提供的焦炉烟气治理系统设有烟气改性低温高密度反应器104,使烟气中粘性粉尘被物料包裹吸附,并在高湍动的环境下聚集形成较粗颗粒,有利于烟尘被后续的除尘器105脱除,避免粘性粉尘黏附在该烟气改性低温高密度反应器104内。
上述预设温度的范围设置为160℃~220℃。烟气调温装置102可设置为余热锅炉,或者为其他换热设备,本实施例不做限定。
具体的,焦炉101烟气温度为850℃~950℃,通过烟道进入烟气调温装置102进行调温后,烟气温度达160℃~220℃;调温后的烟气进入高温低密度反应器103。
高温低密度反应器103的前端(即烟气通过入口刚进入高温低密度反应器103所到达的位置)设有与高温低密度反应器103的入口连通的气流均布装置,气流均布装置用于使烟气均匀分布后与钙基吸收剂充分混合接触。
上述高温低密度反应器103中加入钙基吸收剂后Ca/S比在6~10之间,床层密度为50g/Nm3~100g/Nm3,并且高温低密度反应器103用于使烟气停留时间为2s-3s。
钙基吸收剂可设置为CaO、Ca(OH)2、MgO、Mg(OH)2、NaOH或Na2CO3等碱性吸收剂。具体钙基吸收剂设置为:CaO含量≥85%,粒径≤1mm,比表面积≥18m2/g。
具体的,在高温低密度反应器103内烟气的SO3、HCl、HF等污染物与加入的新鲜钙基吸收剂进行快速反应脱除,反应温度为160℃~220℃,加入的新鲜钙基吸收剂控制高温低密度反应器103的Ca/S比在6~10之间,床层密度为为50g/Nm3~100g/Nm3,高温低密度反应器103的高度满足烟气的停留时间为2s~3s。在高温低密度反应器103前端设有气流均布装置,使得进入高温低密度反应器103的烟气分布均匀,保证烟气中的SO3与钙基吸收剂充分混合接触,加强反应,实现SO3浓度从200mg/m3降低到5mg/m3之间,脱硫效率为97.5%。
除尘器105能够回收未反应的钙基吸收剂,并通过空气斜槽输回烟气改性低温高密度反应器104前端,回收的钙基吸收剂为循环返料。
烟气改性低温高密度反应器104内设有与其入口连通的文丘里管,用于对烟气加速后与通过空气斜槽输入的钙基吸收剂混合。烟气改性低温高密度反应器104中Ca/S比在1.4~1.6之间,床层为1.3Kpa~1.6Kpa,并且烟气改性低温高密度反应器104用于使烟气的停留时间为8s~10s。进一步的,上述烟气改性低温高密度反应器104设有雾化加湿装置。
具体的,循环返料由烟气改性低温高密度反应器104前端加入、烟气携带的钙基吸收剂物料通过文丘里加速进入烟气改性低温高密度反应器104,使得大量钙基吸收剂颗粒与烟气激烈湍动混合、充分接触,形成激烈湍动的大比表面物料床层,高温低密度反应器103中加入的新鲜的钙基吸收剂和循环回收的钙基吸收剂控制烟气改性低温高密度反应器104的Ca/S比在1.4~1.6之间,床层为1.3Kpa~1.6Kpa,烟气改性低温高密度反应器104高度满足烟气的停留时间为8s~10s,极大地强化了气固间的传质与传热;在烟气改性低温高密度反应器104设置了雾化加湿装置,通过雾化加湿装置雾化喷水加湿,使烟气温度降至约90℃~110℃,创造离子型环境,使得烟气中的SO2实现吸收脱除,使SO3浓度从1000mg/m3~2000mg/m3降低到30mg/m3之间,脱硫效率为97~98.5%。
在烟气改性低温高密度反应器104内,循环返料、烟气携带的钙基吸收剂物料形成激烈湍动的大比表面物料床层,携带焦油、粗苯、VOCS的粘性粉尘在烟气改性低温高密度反应器104内被物料包裹吸附,并在高湍动的环境下聚集凝而形成较粗颗粒,有利于烟尘被后续的除尘器105脱除。
除尘器105不仅将未反应完的钙基吸收剂物料收集,还通过空气斜槽加入烟气改性低温高密度反应器104继续参与反应,少量反应后的副产物外排至副产物储仓通过密封罐车运走。除尘器105可以采用布袋除尘器105或电袋除尘器105,满足粉尘排放小于5mg/m3。
除尘器105的出口通过引风机连通至烟囱106;引风机的出口与高温低密度反应器103的入口间设有烟气量调节装置。
应用时,除尘器105排出来的净烟气经过引风机排入烟囱106,同时引风机出口与高温低密度反应器103入口之间设置上述烟气量调节装置,根据焦炉101烟气负荷变化情况,调节进入高温低密度反应器103内的烟气量,保证高温低密度反应器103内烟气流速在13m/s以上(甚至达18m/s以上),保证高温低密度反应器103的稳定运行。
应用本实施例提供的焦炉烟气治理系统使得烟气中SO2控制在30mg/m3以下,SO3控制在5mg/m3以下,烟尘(携带焦油、粗苯、VOCS)控制在5mg/m3以下,以较低的投资及运行成本实现烟气的净化。
下面结合焦炉101具体介绍本实施例提供的焦炉烟气治理系统:
实施例1
某100万吨/年热回收焦炉项目,焦炉101出口烟气量700000Nm3/h,焦炉101出口烟气温度为900℃,焦炉101出口烟气SO2浓度为1000mg/Nm3,焦炉101出口烟气SO3浓度为200mg/Nm3,满足烟囱106出口颗粒物浓度<5mg/m3,SO2浓度<30mg/m3,SO3浓度<5mg/m3的超低排放标准要求。
烟气调温装置102参数设置如下:
焦炉101烟气(900℃)经烟道进入烟气调温装置102,烟气调温装置102为余热锅炉,经过调温后,出来的烟气温度为180℃。
高温低密度反应器103参数设置如下:
需净化的烟气进入高温低密度反应器103,在高温低密度反应器103内加入吸收剂,完成SO3的高效脱除,反应温度为180℃,加入的新鲜钙基吸收剂控制高温低密度反应器103的Ca/S比为6,床层密度为60g/Nm3,高温低密度反应器103高度满足烟气的停留时间为2s,实现SO3浓度从200mg/m3降低到5mg/m3,脱硫效率为97.5%。
高温低密度反应器103的反应温度为180℃,Ca/S比为6,床层密度为60g/Nm3。
烟气改性低温高密度反应器104参数设置如下:
经过高温低密度反应器103脱除SO3的烟气进入烟气改性低温高密度反应器104,在烟气改性低温高密度反应器104内加水、循环物料、烟气携带的回收物料等物质,完成低温脱硫及烟气改性,实现SO2浓度从1000mg/m3降低到30mg/m3之间,脱硫效率为97%。携带焦油、粗苯、VOCS的粘性粉尘在烟气改性低温高密度反应器104内被物料包裹吸附,聚集凝并形成较粗颗粒,被后续的除尘器105脱除。
烟气改性低温高密度反应器104的反应温度为105℃,Ca/S比为1.4,床层为1.4Kpa,烟气改性低温高密度反应器104高度满足烟气的停留时间为8s。
配套布袋除尘器105,粉尘排放小于5mg/m3。
应用上述实施例提供的焦炉烟气治理系统时,可采用如下治理方法:
使焦炉101排出的烟气通入烟气调温装置102并降至预设温度;
使烟气调温装置102排出的预设温度的烟气通入高温低密度反应器103内,向高温低密度反应器103内加入钙基吸收剂,以与烟气中的SO3、HCl、HF进行快速反应脱除;
使高温低密度反应器103排出的烟气通入烟气改性低温高密度反应器104中,使钙基吸收剂颗粒与烟气激烈湍动混合,充分接触,吸收脱除烟气中SO2、SO3,并使烟气中粘性粉尘被物料包裹吸附形成较粗颗粒;该步骤中,上述“钙剂吸收剂颗粒”包括烟气携带的钙基吸收剂颗粒和由除尘器105回收的未反应钙剂吸收剂颗粒;
使烟气改性低温高密度反应器104排出的烟气通入除尘器105中除尘;经除尘后干净烟气可通过引风机通入烟囱106后排入大气。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种焦炉烟气治理系统,其特征在于,包括:
烟气调温装置,所述烟气调温装置用于回收焦炉排出烟气的热量,使所述烟气降至预设温度;
高温低密度反应器,所述高温低密度反应器的入口与所述烟气调温装置的排烟口连通,用于使所述烟气中SO3与加入该高温低密度反应器的钙基吸收剂进行快速反应脱除;
烟气改性低温高密度反应器,所述烟气改性低温高密度反应器的入口与所述高温低密度反应器的出口连通,能吸收脱除所述烟气中SO2、SO3,并对所述烟气中粘性粉尘改性形成较粗颗粒;
除尘器,所述除尘器的入口与所述烟气改性低温高密度反应器的出口连通,用于除去所述烟气中粉尘。
2.根据权利要求1所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述预设温度的范围为160℃~220℃。
3.根据权利要求1所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述高温低密度反应器的前端设有与所述高温低密度反应器的入口连通的气流均布装置,用于使所述烟气均匀分布后与所述钙基吸收剂充分混合接触。
4.根据权利要求3所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述高温低密度反应器中加入所述钙基吸收剂后Ca/S比在6~10之间,床层密度为50g/Nm3~100g/Nm3,并且所述高温低密度反应器用于使所述烟气停留时间为2s-3s。
5.根据权利要求4所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述除尘器能够回收未反应的钙基吸收剂,并通过空气斜槽输回所述烟气改性低温高密度反应器前端。
6.根据权利要求5所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述烟气改性低温高密度反应器内设有与其入口连通的文丘里管,用于对烟气加速后与通过所述空气斜槽输入的钙基吸收剂混合。
7.根据权利要求6所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述烟气改性低温高密度反应器中Ca/S比在1.4~1.6之间,床层为1.3Kpa~1.6Kpa,并且所述烟气改性低温高密度反应器用于使所述烟气的停留时间为8s~10s。
8.根据权利要求5所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述烟气改性低温高密度反应器设有雾化加湿装置。
9.根据权利要求1所述的焦炉烟气治理系统,其特征在于,所述除尘器的出口通过引风机连通至烟囱;所述引风机的出口与所述高温低密度反应器的入口间设有烟气量调节装置。
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