CN221244585U - 一种焦炉烟气脱硫脱硝系统 - Google Patents
一种焦炉烟气脱硫脱硝系统Info
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Abstract
本实用新型提供了一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，属于焦炉烟气处理技术领域。本申请的一种焦炉烟气脱硫脱硝系统包括：预处理单元、脱硫单元、脱硝单元、尾气处理单元。本申请的焦炉烟气脱硫脱硝系统能够提高自动化水平减少人工操作，降低劳动强度，便于操作调整，降低设备能耗，保障运行安全，减少人为操作错误，提高系统安全性，提高脱硫脱硝效率，达到排放要求。
Description
技术领域
本实用新型属于焦炉烟气处理技术领域，具体涉及一种焦炉烟气脱硫脱硝系统。
背景技术
随着环保排放要求越来越严格，企业治理污染的力度也不断加大，焦炉烟气治理也越来越受到重视。焦炉生产过程中会产生含粉尘、SO2、NOx等有害物质的废气，对环境造成污染。为减少焦炉烟气中SO2和NOx等有害物质排放量，使其满足环保要求，同时更好地改善大气环境质量。
活性焦一体化烟气净化技术是一种高效、可循环、清洁的干法烟气净化技术，利用活性焦的吸附特性可以有效吸附烟气中粉尘、SO2、NOx、汞、二噁英等污染物。中国专利号为CN208356438U的实用新型提供一种简易式活性焦一体化净化处理干熄焦放散烟气的装置，安装在干熄焦处理装置中，所述干熄焦处理装置包括依次连接的干熄炉、一次除尘器、锅炉、二次除尘器、循环风机、给水预热器、常用放散装置、环境除尘器、增压风机、烟气分配烟道、烟气收集烟道、外排烟囱，烟气分配烟道和烟气收集烟道之间设置有烟气净化吸附装置，所述烟气净化吸附装置包括烟气通路和活性焦循环通路。烟气通路使烟气经受活性焦的净化，活性焦循环通路则实现活性焦在塔内的运行，从而达到净化烟气的高效率，实现烟气的洁净排放。
但是，活性焦对SO2及NOx脱除效果差异较大，对SO2脱除效率很高，通常情况下对SO2脱除率可达到98％以上，但脱硝效率相对会较低一点，脱硝效率一般在50～80％。随着环保要求的提高，需要炼焦焦炉烟囱颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值分别不高于10mg/Nm3、30mg/Nm3、50mg/Nm3，然而，针对焦炉烟气低二氧化硫高氮氧化物的特点，仅采用活性焦一次脱硝很难将NOx脱除至50mg/Nm3。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，能够提高自动化水平减少人工操作，降低劳动强度，便于操作调整，降低设备能耗，保障运行安全，减少人为操作错误，提高系统安全性，提高脱硫脱硝效率，达到排放要求。
本实用新型提供的一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，包括：
预处理单元，所述预处理单元包括与焦炉烟道连接的电除尘器、与所述电除尘器连接的板式换热器；
脱硫单元，所述脱硫单元包括与所述板式换热器通过管道连接的喷淋吸收塔、与所述喷淋吸收塔的顶部连接的脱硫剂储存罐、以及与所述脱硫剂储存罐连接的脱硫剂供给泵；
脱硝单元，所述脱硝单元包括与所述喷淋吸收塔通过管道连接的SCR反应器；
尾气处理单元，所述尾气处理单元包括与所述SCR反应器通过管道连接的活性炭吸附塔、与所述活性炭吸附塔连接的引风机、与所述引风机连接的焦炉烟囱、以及两端分别与所述焦炉烟囱和所述电除尘器连接的烟气控制阀。
可选地，所述脱硫剂为含氧化镁的钠基烟气脱硫剂或铵盐烟气脱硫剂。
可选地，所述SCR反应器包括SCR催化层、喷淋机构和反应室，所述喷淋机构包括喷淋液储存罐、格栅、可调电磁阀。
可选地，所述SCR催化层中的催化剂为活性炭支撑的钒钛催化剂。
可选地，所述喷淋机构中的喷淋液为尿素溶液。
可选地，所述SCR反应器还包括收集室，用于收集吸收NOx的富吸收液。
可选地，所述焦炉烟囱中设置有烟气质量检测机构，用于检测排放到所述焦炉烟囱中的烟气各种污染物的含量。
可选地，所述焦炉烟气脱硫脱硝系统还包括自动控制单元，所述自动控制单元包括DCS控制器、与所述板式换热器连接的温度计、与所述喷淋塔连接的烟气流量计和SO2浓度检测仪、与所述SCR反应器连接的NOx检测仪。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果包括以下内容中的至少一项：
1、本实用新型提供的焦炉烟气脱硫脱硝系统装置，脱硫脱硝反应需要在较低温度下进行，因此通过设置板式换热器将烟气温度降低到脱硫脱硝反应的适宜温度，同时烟气冷却会使二氧化硫在水蒸气存在下被氧化生成三氧化硫，降低烟气pH值，有利于脱硫反应的进行，还能够防止设备腐蚀高温烟气直接进入设备，会加速腐蚀脱硫和脱硝设备的内部结构和管道，降温可减少腐蚀问题；
2、本实用新型提供的焦炉烟气脱硫脱硝系统，使用含氧化镁的钠基烟气脱硫剂或铵盐烟气脱硫剂对SO2有很强的化学吸收能力，本申请脱硫效率可达到95％以上，脱硫剂与SO2反应速率快，脱硫反应时间短，本申请脱硫剂的工作pH范围宽，从酸性到弱碱性都有活性，对烟气条件适应性强，反应生成物多为综合利用的硫酸盐，不再产生大量石膏浆液，不再消耗大量石灰石等资源，产生固体废物少，具有好的环保性；
3、本实用新型提供的焦炉烟气脱硫脱硝系统，通过设置活性炭吸附塔，活性炭具有极强的吸附性能，能够深度净化尾气中可能还存在细小粉尘、未完全反应的SO2、NOx等污染物，尾气中的硫化物等会产生刺激性异味，活性炭可通过吸附去除尾气中的异味成分，活性炭吸附可最大限度降低烟气排放中各项污染物的浓度，确保满足排放标准；
4、本实用新型提供的焦炉烟气脱硫脱硝系统，通过设置SCR反应器，在催化剂作用下，NOx脱除效率可达90％以上，尿素溶液在热解后可提供大量的还原性氨基化合物，参与脱硝反应，实现烟气与还原剂的良好接触，喷淋可将尿素溶液均匀分散到烟气中，增加气液接触面积，可精确控制反应体系中的还原剂浓度，喷淋使还原剂迅速与烟气混合，加快脱硝反应速率；
5、本实用新型提供的焦炉烟气脱硫脱硝系统，通过设置自动控制单元，在线检测各种参数(温度、压力、流量、组分浓度等)，实时监控烟气脱硫脱硝工艺的运行状态，根据检测数据，自动调节阀门、泵速、喷淋量等参数，提高自动化水平减少人工操作，降低劳动强度，便于操作调整，降低设备能耗，保障运行安全，减少人为操作错误，提高系统安全性。
附图说明
图1是本实用新型焦炉烟气脱硫脱硝系统的示意图。
部件和附图标记列表：
11-第一烟道、12-电除尘器、13-第二烟道、14-板式换热器；
21-第三烟道、22-喷淋吸收塔、23-脱硫剂储存罐、24-脱硫剂供给泵；
31-第四烟道、32-SCR反应器、331-喷淋液储存罐、332-格栅、333-可调电磁阀；
41-第五烟道、42-活性炭吸附塔、43-引风机、44-焦炉烟囱、45-烟气控制阀、46-循环烟道。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参考图1，本申请的实施例公开了一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，包括：
预处理单元，预处理单元包括第一烟道11、与第一烟道11连接的电除尘器12、第二烟道13、与第二烟道13连接的板式换热器14。
焦炉产生的原始烟气温度较高，一般为300-500℃。脱硫脱硝反应需要在较低温度下进行，因此需要通过烟气冷却器将烟气温度降低到脱硫脱硝反应的适宜温度，通常在100-200℃。烟气致酸作用烟气冷却会使二氧化硫在水蒸气存在下被氧化生成三氧化硫，降低烟气pH值，有利于脱硫反应的进行。防止设备腐蚀高温烟气直接进入设备，会加速腐蚀脱硫和脱硝设备的内部结构和管道，降温可减少腐蚀问题。收集烟气中的热量通过安装热交换器，可以回收冷却过程中的热量，用于热力生产或发电,提高能量利用效率。
脱硫单元，脱硫单元包括第三烟道21、与第三烟道21连接的喷淋吸收塔22、与喷淋吸收塔22的顶部连接的脱硫剂储存罐23、以及与脱硫剂储存罐23连接的脱硫剂供给泵24。
具体地，根据监测到喷淋吸收塔22内烟气的流量及SO2的浓度，自动控制单元控制脱硫剂供给泵24喷淋最适比例的脱硫剂至喷淋吸收塔22内，避免浪费。
脱硝单元，脱硝单元包括第四烟道31、与喷淋吸收塔22通过管道连接的SCR反应器32。
尾气处理单元，尾气处理单元包括第五烟道41、与SCR反应器32通过管道连接的活性炭吸附塔42、与活性炭吸附塔42连接的引风机43、与引风机43连接的焦炉烟囱44、两端分别与焦炉烟囱44和电除尘器12连接的烟气控制阀45、以及循环烟道46。
通过设置活性炭吸附塔42，活性炭具有极强的吸附性能，能够深度净化尾气中可能还存在细小粉尘、未完全反应的SO2、NOx等污染物。尾气中的硫化物等会产生刺激性异味，活性炭可通过吸附去除尾气中的异味成分。活性炭吸附可最大限度降低烟气排放中各项污染物的浓度，确保满足排放标准。
作为一种实施方式，脱硫剂为含氧化镁的钠基烟气脱硫剂或铵盐烟气脱硫剂。
具体地，使用含氧化镁的钠基烟气脱硫剂或铵盐烟气脱硫剂对SO2有很强的化学吸收能力，本申请脱硫效率可达到95％以上。脱硫剂与SO2反应速率快，脱硫反应时间短，设备体积小。本申请脱硫剂的工作pH范围宽，从酸性到弱碱性都有活性，对烟气条件适应性强。反应生成物多为综合利用的硫酸盐，不再产生大量石膏浆液。不再消耗大量石灰石等资源，产生固体废物少，具有好的环保性。
作为一种实施方式，SCR反应器32包括SCR催化层、喷淋机构和反应室，喷淋机构包括喷淋液储存罐331、格栅332、可调电磁阀333。
具体地，可调电磁阀333可以控制喷淋液的喷淋量。
作为一种实施方式，SCR催化层中的催化剂为活性炭支撑的钒钛催化剂。
作为一种实施方式，喷淋机构中的喷淋液为尿素溶液。
作为一种实施方式，SCR反应器32还包括收集室(未示出)，用于收集吸收NOx的富吸收液。
通过设置SCR反应器32，在催化剂作用下，NOx脱除效率可达90％以上。尿素溶液在热解后可提供大量的还原性氨基化合物，参与脱硝反应，实现烟气与还原剂的良好接触。喷淋可将尿素溶液均匀分散到烟气中，增加气液接触面积，可精确控制反应体系中的还原剂浓度，喷淋使还原剂迅速与烟气混合，加快脱硝反应速率。
作为一种实施方式，焦炉烟囱44中设置有烟气质量检测机构(未示出)，用于检测排放到焦炉烟囱44中的烟气各种污染物的含量。
具体地，烟气质量检测装置检测到烟气中各种污染物的含量超过设定值时，烟气控制阀45将会打开，不达标的烟气将进入电除尘器12内，循环进行脱硫脱硝反应，直至达到设定值从焦炉烟囱44中排出。
作为一种未示出的实施方式，焦炉烟气脱硫脱硝系统还包括自动控制单元，自动控制单元包括DCS控制器、与板式换热器14连接的温度计、与喷淋塔连接的烟气流量计和SO2浓度检测仪、与SCR反应器32连接的NOx检测仪。
具体地，当与板式换热器14连接的温度计显示的温度高于设定温度范围时，DSC控制器将会控制板式换热器14增加换热介质流量，加快冷却。当烟气流量计显示的烟气含量大或SO2浓度检测仪检测的浓度高时，DSC控制器将会控制脱硫剂供给泵24增大泵入的脱硫剂的量；当烟气流量计显示的烟气含量小或SO2浓度检测仪检测的浓度较低时，DSC控制器将会控制脱硫剂供给泵24减小泵入的脱硫剂的量。当NOx检测仪监测到NOx的浓度高时DSC控制器将会控制可调电磁阀333增加尿素溶液的喷淋量。同时DSC控制器还会控制烟气控制阀45的启闭。
通过设置自动控制单元，在线检测各种参数(温度、压力、流量、组分浓度等)，实时监控烟气脱硫脱硝工艺的运行状态，根据检测数据，自动调节阀门、泵速、喷淋量等参数，提高自动化水平减少人工操作，降低劳动强度，便于操作调整，降低设备能耗，保障运行安全，减少人为操作错误，提高系统安全性，提高生产效率，减少停机时间。
以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，包括：
预处理单元，所述预处理单元包括第一烟道、与第一烟道连接的电除尘器、第二烟道、与所述电除尘器通过所述第二烟道连接的板式换热器；
脱硫单元，所述脱硫单元包括第三烟道、与所述板式换热器通过第三烟道连接的喷淋吸收塔、与所述喷淋吸收塔的顶部连接的脱硫剂储存罐、以及与所述脱硫剂储存罐连接的脱硫剂供给泵；
脱硝单元，所述脱硝单元包括第四烟道、与所述喷淋吸收塔通过所述第四烟道连接的SCR反应器；
尾气处理单元，所述尾气处理单元包括第五烟道、与所述SCR反应器通过所述第五烟道连接的活性炭吸附塔、与所述活性炭吸附塔连接的引风机、与所述引风机连接的焦炉烟囱、两端分别与所述焦炉烟囱和所述电除尘器连接的烟气控制阀、以及循环烟道。
2.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述脱硫剂为含氧化镁的钠基烟气脱硫剂或铵盐烟气脱硫剂。
3.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述SCR反应器包括SCR催化层、喷淋机构和反应室，所述喷淋机构包括喷淋液储存罐、格栅、可调电磁阀。
4.根据权利要求3所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述SCR催化层中的催化剂为活性炭支撑的钒钛催化剂。
5.根据权利要求3所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述喷淋机构中的喷淋液为尿素溶液。
6.根据权利要求3所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述SCR反应器还包括收集室，用于收集吸收NOx的富吸收液。
7.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述焦炉烟囱中设置有烟气质量检测机构，用于检测排放到所述焦炉烟囱中的烟气污染物的含量。
8.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述焦炉烟气脱硫脱硝系统还包括自动控制单元，所述自动控制单元包括DCS控制器、与所述板式换热器连接的温度计、与所述喷淋吸收塔连接的烟气流量计和SO2浓度检测仪、与所述SCR反应器连接的NOx检测仪。
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| CN221244585U true CN221244585U (zh) | 2024-07-02 |
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