RU2791815C1 - Multiple pollutants flue gas joint cleaning method and plant - Google Patents
Multiple pollutants flue gas joint cleaning method and plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791815C1 RU2791815C1 RU2022101554A RU2022101554A RU2791815C1 RU 2791815 C1 RU2791815 C1 RU 2791815C1 RU 2022101554 A RU2022101554 A RU 2022101554A RU 2022101554 A RU2022101554 A RU 2022101554A RU 2791815 C1 RU2791815 C1 RU 2791815C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flue gas
- gas
- ammonia
- raw
- pipeline
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет китайской патентной заявки № 201911073483.7, озаглавленной «FLUE GAS MULTI-POLLUTANT COLLABORATIVE PURIFICATION PROCESS METHOD AND APPARATUS», поданной в Государственное ведомство Китая по интеллектуальной собственности 05 ноября 2019 года, которая включена в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки. [0001] The present application claims the priority of Chinese Patent Application No. 201911073483.7 entitled "FLUE GAS MULTI-POLLUTANT COLLABORATIVE PURIFICATION METHOD AND APPARATUS" filed with the State Intellectual Property Office of China on November 05, 2019, which is incorporated herein in its entirety by links.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
[0002] Настоящее изобретение относится к способу очистки дымового газа, и, в частности, к способу совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями, принадлежащему к технической области агломерационных устройств. Настоящее изобретение также относится к установке для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями. [0002] The present invention relates to a flue gas cleaning method, and in particular to a multi-pollutant flue gas co-cleaning method belonging to the technical field of agglomeration devices. The present invention also relates to a multi-pollutant flue gas co-treatment plant.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
[0003] Для промышленного дымового газа, особенно дымового газа агломерационной машины в черной металлургии, технология денитрификации дымового газа представляет собой метод очистки дымового газа, применяемый в химической промышленности с получением мультиоксидов азота или оксидов серы. Оксид азота и оксиды серы являются одними из основных загрязнителей воздуха. Технология одновременной десульфуризации и денитрификации дымового газа в настоящее время в основном находится на стадии исследований и промышленной демонстрации. Поскольку она может обеспечить как десульфуризацию, так и денитрификацию в ряде систем, особенно в условиях постоянного ужесточения стандартов контроля за NOX, разные страны оказывают влияние на технологию одновременной десульфуризации и денитрификации. [0003] For industrial flue gas, especially flue gas of a sintering machine in iron and steel industry, flue gas denitrification technology is a flue gas purification technique applied in the chemical industry to produce nitrogen multioxides or sulfur oxides. Nitric oxide and sulfur oxides are among the main air pollutants. The technology of simultaneous flue gas desulfurization and denitrification is currently mainly in the research and industrial demonstration stage. Since it can provide both desulphurization and denitrification in a number of systems, especially in the face of ever-tightening standards for NO X control, different countries have influence on the simultaneous desulfurization and denitrification technology.
[0004] Технология агломерации широко применяется в производственном процессе минеральной плавки. В существующей технологии, дымовой газ, образующийся при агломерации, примерно соответствует стандарту на выбросы агломерационного дымового газа, однако в ходе исследований было установлено, что дымовой газ, содержащий низкие концентрации диоксида серы и высокие концентрации оксидов азота и монооксида углерода, присутствует в процессе агломерации. В процессе десульфуризации десульфуризация не является полной, поэтому определенное количество диоксида серы присутствует в дымовом газе, который будет направлен на денитрификацию. Диоксид серы в дымовом газе может деактивировать SCR-катализатор, что приводит к расходу большого количества SCR-катализатора во время процесса денитрификации, и диоксид серы вызывает засорение и отравление SCR-катализатора, серьезно влияя на эффективность денитрификации и повышая производственные затраты предприятия. [0004] Sintering technology is widely used in the production process of mineral smelting. In the current technology, the flue gas generated during sintering is close to the standard for sintering flue gas emissions, however, studies have found that flue gas containing low concentrations of sulfur dioxide and high concentrations of nitrogen oxides and carbon monoxide is present in the sintering process. In the desulfurization process, the desulfurization is not complete, so a certain amount of sulfur dioxide is present in the flue gas, which will be sent to denitrification. The sulfur dioxide in the flue gas can deactivate the SCR catalyst, resulting in the consumption of a large amount of the SCR catalyst during the denitrification process, and the sulfur dioxide causes fouling and poisoning of the SCR catalyst, seriously affecting the denitrification efficiency and increasing the production cost of the plant.
[0005] Следовательно, обеспечение процесса совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями, в котором может осуществляться глубокая десульфуризация оксидов серы из агломерационного дымового газа, тем самым снижающая использование SCR-катализатора во время денитрификации и сокращающая производственные затраты предприятий, является неотложной технической задачей, которую нужно решать специалистам в данной области. [0005] Therefore, providing a multi-pollutant flue gas co-treatment process that can carry out deep desulfurization of sulfur oxides from sinter flue gas, thereby reducing the use of SCR catalyst during denitrification and reducing the production costs of enterprises, is an urgent technical problem that need to be addressed by experts in the field.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0006] Принимая во внимание недостатки вышеуказанной существующей технологии, целью настоящего изобретения является глубокая десульфуризация дымового газа посредством десульфуризации и адсорбции перед денитрификацией дымового газа, которая предотвращает отравление SCR-катализатора диоксидом серы, повышает эффективность десульфуризации и денитрификации, снижает себестоимость продукции предприятий и повышает качество продукции. Настоящее изобретение предлагает способ для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями, включающий в себя следующие стадии: 1) распыление газообразного аммиака в неочищенный дымовой газ и смешивание газообразного аммиака с неочищенным дымовым газом; 2) подвергание газовой смеси из газообразного аммиака и неочищенного дымового газа десульфуризации и адсорбции для достижения глубокой десульфуризации неочищенного дымового газа с получением глубоко обессеренного дымового газа; 3) подвергание глубоко обессеренного дымового газа стадии 2) SCR-денитрификации для достижения денитрификации дымового газа; и 4) пропускание дымового газа, денитрифицированного на стадии 3), через устройство каталитического окисления CO для осуществления удаления CO из дымового газа. Газообразный аммиак распыляют в сильно избыточном количестве относительно содержания диоксида серы в дымовом газе, и избыточный газообразный аммиак может удалить небольшое количество диоксида серы и обеспечить эффект глубокой десульфуризации и удаления. В то же время, адсорбционный слой используется для удаления продукта (сульфата аммония или бисульфата аммония) из реакции диоксида серы и газообразного аммиака в дымовом газе, чтобы гарантировать, что содержание диоксида серы в дымовом газе перед поступлением в систему SCR очень мало, тем самым обеспечивая эффективность денитрификации дымового газа. [0006] In view of the shortcomings of the above existing technology, the purpose of the present invention is deep flue gas desulfurization by desulphurization and adsorption before flue gas denitrification, which prevents sulfur dioxide poisoning of the SCR catalyst, improves the efficiency of desulfurization and denitrification, reduces the production cost of enterprises, and improves the quality products. The present invention provides a method for co-purifying flue gas with multiple contaminants, including the steps of: 1) spraying ammonia gas into the raw flue gas and mixing the ammonia gas with the raw flue gas; 2) subjecting the gas mixture of the ammonia gas and the raw flue gas to desulfurization and adsorption to achieve deep desulfurization of the raw flue gas to obtain a deep desulfurized flue gas; 3) subjecting the deep desulfurized flue gas to SCR denitrification step 2) to achieve denitrification of the flue gas; and 4) passing the flue gas denitrified in step 3) through a CO catalytic oxidation device to effect removal of CO from the flue gas. The ammonia gas is sprayed in a highly excess amount relative to the sulfur dioxide content of the flue gas, and the excess ammonia gas can remove a small amount of sulfur dioxide and provide a deep desulfurization and removal effect. At the same time, the adsorption layer is used to remove the product (ammonium sulfate or ammonium bisulfate) from the reaction of sulfur dioxide and ammonia gas in the flue gas, to ensure that the sulfur dioxide content of the flue gas before entering the SCR system is very small, thereby ensuring flue gas denitrification efficiency.
[0007] В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями. [0007] According to a first embodiment of the present invention, a method is provided for co-purifying flue gas with multiple contaminants.
[0008] Способ совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями включает в себя следующие стадии: [0008] A multi-pollutant flue gas co-treatment method includes the following steps:
[0009] 1) распыление газообразного аммиака в неочищенный дымовой газ и смешивание газообразного аммиака с неочищенным дымовым газом; [0009] 1) spraying ammonia gas into the raw flue gas and mixing the ammonia gas with the raw flue gas;
[0010] 2) подвергание газовой смеси из газообразного аммиака и неочищенного дымового газа десульфуризации и адсорбции для достижения глубокой десульфуризации неочищенного дымового газа с получением глубоко обессеренного дымового газа; [0010] 2) subjecting the gas mixture of the ammonia gas and the raw flue gas to desulfurization and adsorption to achieve deep desulfurization of the raw flue gas to obtain a deep desulfurized flue gas;
[0011] 3) подвергание глубоко обессеренного дымового газа стадии 2) SCR-денитрификации для достижения денитрификации дымового газа; и [0011] 3) subjecting the deeply desulfurized flue gas of step 2) to SCR denitrification to achieve flue gas denitrification; And
[0012] 4) пропускание дымового газа, денитрифицированного на стадии 3), через устройство каталитического окисления CO для осуществления удаления CO из дымового газа. [0012] 4) passing the flue gas denitrified in step 3) through a CO catalytic oxidation device to effect removal of CO from the flue gas.
[0013] Предпочтительно, способ дополнительно включает в себя: [0013] Preferably, the method further includes:
[0014] 5) подвергание дымового газа после удаления CO на стадии 4) повторной SCR-денитрификации для достижения глубокой денитрификации дымового газа с получением чистого дымового газа. [0014] 5) subjecting the flue gas after removing CO in step 4) re-SCR denitrification to achieve deep denitrification of the flue gas to obtain clean flue gas.
[0015] Предпочтительно, неочищенный дымовой газ содержит оксиды серы в количестве менее 100 мг/м3, предпочтительно менее 80 мг/м3, и более предпочтительно менее 50 мг/м3; и, после глубокой десульфуризации на стадии 2), глубоко обессеренный дымовой газ содержит оксиды серы в количестве менее 10 мг/м3, предпочтительно менее 8 мг/м3, более предпочтительно менее 5 мг/м3. [0015] Preferably, the raw flue gas contains sulfur oxides in an amount of less than 100 mg/m 3 , preferably less than 80 mg/m 3 , and more preferably less than 50 mg/m 3 ; and, after deep desulfurization in step 2), the deep desulfurized flue gas contains sulfur oxides in an amount of less than 10 mg/m 3 , preferably less than 8 mg/m 3 , more preferably less than 5 mg/m 3 .
[0016] Предпочтительно, неочищенный дымовой газ представляет собой дымовой газ, полученный путем десульфуризации агломерационного дымового газа, и неочищенный дымовой газ имеет температуру ниже 320°C, предпочтительно ниже 300°C и более предпочтительно ниже 280°C. [0016] Preferably, the raw flue gas is a flue gas obtained by desulfurization of agglomeration flue gas, and the raw flue gas has a temperature below 320°C, preferably below 300°C, and more preferably below 280°C.
[0017] Предпочтительно, на стадии 1) газообразный аммиак распыляют в количестве в 1-2 раза, предпочтительно в 1,05-1,5 раза, и более предпочтительно в 1,1-1,2 раза больше общего количества газообразного аммиака, необходимого для удаления оксидов серы и оксидов азота из неочищенного дымового газа. [0017] Preferably, in step 1) ammonia gas is sprayed in an amount of 1-2 times, preferably 1.05-1.5 times, and more preferably 1.1-1.2 times the total amount of ammonia gas required to remove sulfur oxides and nitrogen oxides from raw flue gas.
[0018] Предпочтительно, на стадии 1) распыление газообразного аммиака в частности осуществляют путем: смешивания газообразного аммиака с горячим теплоносителем и распыления газовой смеси в неочищенный дымовой газ, и затем смешивания газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя с неочищенным дымовым газом. [0018] Preferably, in step 1) the atomization of the ammonia gas is particularly carried out by: mixing the ammonia gas with the hot heat transfer medium and atomizing the gas mixture into the raw flue gas, and then mixing the gas mixture of the ammonia gas and the hot heat transfer medium with the raw flue gas.
[0019] Предпочтительно, горячий теплоноситель предпочтительно представляет собой горячий воздух или чистый дымовой газ, полученный на стадии 5). [0019] Preferably, the hot heat transfer medium is preferably hot air or pure flue gas obtained in step 5).
[0020] Предпочтительно, трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа и трубопровод для транспортировки чистого дымового газа снабжены теплообменником; неочищенный дымовой газ проходит через теплообменник для теплообмена и повышения температуры, и затем обрабатывается на стадии 1); и чистый дымовой газ проходит через теплообменник для снижения температуры, и затем выпускается или смешивается с газообразным аммиаком. [0020] Preferably, the raw flue gas transport pipeline and the clean flue gas transport pipeline are provided with a heat exchanger; raw flue gas passes through a heat exchanger for heat exchange and temperature increase, and then processed in stage 1); and pure flue gas passes through a heat exchanger to lower the temperature, and then is exhausted or mixed with ammonia gas.
[0021] Предпочтительно, теплообменник представляет собой теплообменник GGH. [0021] Preferably, the heat exchanger is a GGH heat exchanger.
[0022] Предпочтительно, способ дополнительно включает в себя: [0022] Preferably, the method further includes:
[0023] 6) измерение концентрации оксидов серы в неочищенном дымовом газе, которая представлена С оксидов серы в %; измерение концентрации оксидов азота в неочищенном дымовом газе, которая представлена С оксидов азота в %; измерение концентрации газообразного аммиака в выпускаемом чистом дымовом газе, которая представлена С улетучившегося аммиака в %; измерение расхода неочищенного дымового газа, представленного Q дымового газа ; при этом на стадии 1) газообразный аммиак распыляют в количестве Q NH 3 , [0023] 6) measuring the concentration of sulfur oxides in the raw flue gas, which is represented by C % sulfur oxides ; measuring the concentration of nitrogen oxides in the raw flue gas, which is represented by C nitrogen oxides in %; measuring the concentration of gaseous ammonia in the emitted clean flue gas, which is represented by C volatilized ammonia in %; measurement of the raw flue gas flow, represented by flue gas Q ; while in stage 1) gaseous ammonia is sprayed in the amount of Q NH 3 ,
Q NH 3= Q дымового газа × ( a С оксидов серы + b С оксидов азота - С улетучившегося аммиака ); Q NH 3= Q flue gas × ( a C sulfur oxides + b C nitrogen oxides - C volatilized ammonia ) ;
[0024] где a представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного диоксидом серы в дымовом газе, со значением 0,4-1,5, предпочтительно 0,5-1,2 и более предпочтительно 0,6-1; и b представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного оксидами азота в дымовом газе, со значением 0,5-2, предпочтительно 0,6-1,5 и более предпочтительно 0,7-1,2. [0024] where a is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by sulfur dioxide in the flue gas, with a value of 0.4-1.5, preferably 0.5-1.2 and more preferably 0.6-1; and b is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by nitrogen oxides in the flue gas, with a value of 0.5-2, preferably 0.6-1.5 and more preferably 0.7-1.2.
[0025] В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения предложена установка для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями. [0025] According to a second embodiment of the present invention, a multi-pollutant flue gas co-treatment plant is provided.
[0026] Установка для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями включает в себяустройство десульфуризации и адсорбции, устройство SCR-денитрификации, устройство каталитического окисления CO и устройство распыления газообразного аммиака; где трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа соединен со входом для газа устройства десульфуризации и адсорбции; выход для газа устройства десульфуризации и адсорбции соединен со входом для газа устройства SCR-денитрификации с помощью трубопровода для транспортировки глубоко обессеренного дымового газа; выход для газа устройства SCR-денитрификации соединен со входом для газа устройства каталитического окисления CO с помощью трубопровода для транспортировки денитрифицированного дымового газа; устройство распыления газообразного аммиака предусмотрено внутри трубопровода для транспортировки неочищенного дымового газа; и газообразный аммиак подается в устройство распыления газообразного аммиака через трубопровод для транспортировки газообразного аммиака. [0026] The multi-pollutant flue gas co-treatment plant includes a desulfurization and adsorption device, an SCR denitrification device, a CO catalytic oxidation device, and an ammonia gas atomization device; where the raw flue gas transport pipeline is connected to the gas inlet of the desulfurization and adsorption device; the gas outlet of the desulfurization and adsorption device is connected to the gas inlet of the SCR-denitrification device by means of a deep desulphurized flue gas transport pipeline; the gas outlet of the SCR denitrification device is connected to the gas inlet of the CO catalytic oxidation device by means of a pipeline for transporting denitrified flue gas; an ammonia gas spray device is provided inside the raw flue gas conveying pipeline; and the ammonia gas is supplied to the ammonia gas atomization device through the ammonia gas transport pipeline.
[0027] Предпочтительно, установка дополнительно включает в себя второе устройство SCR-денитрификации, где выпускное отверстие устройства каталитического окисления CO соединено со входом для газа второго устройства SCR-денитрификации посредством трубопровода транспортировки дымового газа, из которого удален СО; и выпускное отверстие второго устройства SCR-денитрификации соединено с трубопроводом для транспортировки чистого дымового газа. [0027] Preferably, the plant further includes a second SCR denitrification device, wherein an outlet of the CO catalytic oxidation device is connected to a gas inlet of the second SCR denitrification device via a flue gas conveyance line from which CO has been removed; and the outlet of the second SCR denitrification device is connected to a pipeline for transporting pure flue gas.
[0028] Предпочтительно, установка дополнительно включает в себя смеситель газообразного аммиака, где трубопровод для транспортировки газообразного аммиака и трубопровод для транспортировки горячего теплоносителя соединены со входом для газа смесителя газообразного аммиака; и выход для газа из смесителя газообразного аммиака соединен с устройством распыления газообразного аммиака с помощью трубопровода для транспортировки газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя. [0028] Preferably, the apparatus further includes an ammonia gas mixer, wherein the ammonia gas transport pipeline and the hot heat transfer pipeline are connected to a gas inlet of the ammonia gas mixer; and the gas outlet of the ammonia gas mixer is connected to the ammonia gas atomization device by a pipeline for transporting a gas mixture of ammonia gas and a hot heat carrier.
[0029] Предпочтительно, установка включает в себя теплообменник, где теплообменник соединен с трубопроводом для транспортировки неочищенного дымового газа и трубопроводом для транспортировки чистого дымового газа, соответственно, и место соединения теплообменника с трубопроводом для транспортировки неочищенного дымового газа находится выше по потоку от устройства распыления газообразного аммиака. [0029] Preferably, the plant includes a heat exchanger, where the heat exchanger is connected to the raw flue gas transport pipeline and the clean flue gas transport pipeline, respectively, and the junction of the heat exchanger with the raw flue gas transport pipeline is upstream of the gaseous atomization device. ammonia.
[0030] Предпочтительно, трубопровод для транспортировки чистого дымового газа присоединен выше по потоку от трубопровода для транспортировки горячего теплоносителя. [0030] Preferably, the clean flue gas transport pipeline is connected upstream of the hot heat transfer pipeline.
[0031] Предпочтительно, десульфуририрующий и адсорбирующий слой или молекулярное сито предусмотрено внутри устройства десульфуризации и адсорбции, при этом десульфуририрующий и адсорбирующий слой или молекулярное сито представляет собой оксид кальция и/или активированный уголь. [0031] Preferably, a desulfurizing and adsorbing layer or molecular sieve is provided inside the desulfurizing and adsorbing device, wherein the desulfurizing and adsorbing layer or molecular sieve is calcium oxide and/or activated carbon.
[0032] Предпочтительно, теплообменник представляет собой теплообменник GGH. [0032] Preferably, the heat exchanger is a GGH heat exchanger.
[0033] Предпочтительно, трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа снабжен датчиком контроля расхода дымового газа, датчиком контроля концентрации оксидов серы и датчиком контроля концентрации оксидов азота; трубопровод для транспортировки газообразного аммиака снабжен датчиком контроля расхода газообразного аммиака; и трубопровод для транспортировки чистого дымового газа снабжен устройством измерения концентрации газообразного аммиака; при этом расход неочищенного дымового газа, измеряемый с помощью датчика контроля расхода дымового газа, представлен Q дымового газа ; концентрация оксидов серы в неочищенном дымовом газе, измеряемая с помощью датчика контроля концентрации оксидов серы, представлена С оксидов серы в %; концентрация оксидов азота в неочищенном дымовом газе, измеряемая с помощью датчика контроля концентрации оксидов азота, представлена С оксидов азота в %; и концентрация газообразного аммиака в выпускаемом чистом дымовом газе, измеряемая с помощью устройства измерения концентрации газообразного аммиака, представлена С улетучившегося аммиака в %; [0033] Preferably, the raw flue gas pipeline is provided with a flue gas flow control sensor, a sulfur oxide concentration control sensor, and a nitrogen oxide concentration control sensor; the pipeline for transporting gaseous ammonia is equipped with a gaseous ammonia flow control sensor; and the pure flue gas transport pipeline is provided with an ammonia gas concentration measurement device; wherein the raw flue gas flow rate measured by the flue gas flow control sensor is represented by flue gas Q ; the concentration of sulfur oxides in the raw flue gas, measured using a sulfur oxide concentration control sensor, is represented by C sulfur oxides in %; the concentration of nitrogen oxides in the raw flue gas, measured with a nitrogen oxide concentration control sensor, is represented by C nitrogen oxides in %; and the concentration of ammonia gas in the discharged clean flue gas, as measured by the ammonia gas concentration measurement device, is represented by volatilized ammonia in %;
С помощью вычисленияWith the help of calculation
Q NH 3= Q дымового газа × ( a С оксидов серы + b С оксидов азота - С улетучившегося аммиака ); Q NH 3= Q flue gas × ( a C sulfur oxides + b C nitrogen oxides - C volatilized ammonia ) ;
[0034] где a представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного диоксидом серы в дымовом газе, со значением 0,4-1,5, предпочтительно 0,5-1,2 и более предпочтительно 0,6-1; и b представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного оксидами азота в дымовом газе, со значением 0,5-2, предпочтительно 0,6-1,5 и более предпочтительно 0,7-1,2; и датчик контроля расхода газообразного аммиака приводят к показанию Q NH 3 . [0034] where a is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by sulfur dioxide in the flue gas, with a value of 0.4-1.5, preferably 0.5-1.2 and more preferably 0.6-1; and b is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by nitrogen oxides in the flue gas, with a value of 0.5-2, preferably 0.6-1.5 and more preferably 0.7-1.2; and a gaseous ammonia flow control sensor result in a Q NH 3 reading.
[0035] Авторы настоящей заявки обнаружили в своем исследовании, что присутствие оксидов серы (например, диоксида серы) в дымовом газе сильно влияет на удаление оксидов азота из дымового газа. В существующей технологии, дымовой газ, образующийся в результате ряда процессов, содержит сравнительно низкое количество оксидов серы, но относительно высокое количество оксидов азота. Содержание оксидов серы в таком дымовом газе соответствует стандартам на выбросы, и необходимо только осуществить денитрификацию для соответствия стандартам на выбросы дымового газа. Тем не менее, авторы изобретения обнаружили в своей инженерной практике, что такой дымовой газ имеет низкую эффективность денитрификации. Авторы изобретения обнаружили в своих исследованиях, что на эффективность денитрификации дымового газа в основном влияет присутствие оксидов серы в дымовом газе, и оксиды серы плохо влияют на удаление оксидов азота в дымовом газе. [0035] The authors of the present application found in their study that the presence of sulfur oxides (eg, sulfur dioxide) in the flue gas strongly affects the removal of nitrogen oxides from the flue gas. In current technology, the flue gas resulting from a number of processes contains a relatively low amount of sulfur oxides, but a relatively high amount of nitrogen oxides. The content of sulfur oxides in such flue gas complies with the emission standards, and it is only necessary to carry out denitrification to meet the flue gas emission standards. However, the inventors have found in their engineering practice that such a flue gas has a low denitrification efficiency. The inventors found in their studies that the efficiency of flue gas denitrification is mainly affected by the presence of sulfur oxides in the flue gas, and sulfur oxides have a bad effect on the removal of nitrogen oxides in the flue gas.
[0036] Газообразный аммиак и диоксид серы реагируют по следующему уравнению реакции: [0036] Gaseous ammonia and sulfur dioxide react according to the following reaction equation:
2NH3+SO2+2H2O=(NH4)2SO3.2NH 3+ SO 2+ 2H 2 O \u003d (NH 4 ) 2 SO 3 .
[0037] В соответствии с техническим решением настоящего изобретения, предложен способ совместной очистки от нескольких загрязнителей, применяемый для дымового газа с низким содержанием оксидов серы, но с высоким содержанием оксидов азота. В неочищенный дымовой газ распыляют газообразный аммиак в избыточном количестве (по сравнению с содержанием оксидов серы в дымовом газе) и затем подвергают глубокой десульфуризации адсорбционным способом для значительного снижения содержания оксидов серы в дымовом газе, и далее подвергают денитрификации. В соответствии с техническим решением настоящей заявки, поскольку содержание оксидов серы в неочищенном дымовом газе само по себе является низким, большое количество газообразного аммиака распыляется для удаления оксидов серы низкой концентрации из дымового газа с помощью высококонцентрированного газообразного аммиака, и затем дымовой газ обрабатывается с помощью десульфуририрующего и адсорбирующего слоя для адсорбции оксидов серы в адсорбционном слое в форме бисульфата аммония или сульфата аммония, благодаря чему дымовой газ может быть глубоко обессерен, и содержание оксидов серы в глубоко обессеренном дымовом газе дополнительно снижается, тем самым обеспечивая эффективность денитрификации дымового газа. [0037] In accordance with the technical solution of the present invention, the method of co-treatment from multiple pollutants, applied to flue gas with a low content of sulfur oxides, but with a high content of nitrogen oxides. The crude flue gas is sprayed with an excess amount of ammonia gas (compared to the content of sulfur oxides in the flue gas) and then subjected to deep desulfurization by adsorption to significantly reduce the content of sulfur oxides in the flue gas, and then subjected to denitrification. According to the technical solution of the present application, since the content of sulfur oxides in the raw flue gas itself is low, a large amount of ammonia gas is sprayed to remove low concentration sulfur oxides from the flue gas with highly concentrated ammonia gas, and then the flue gas is treated with a desulphurizing and an adsorbing layer for adsorbing sulfur oxides in the adsorption layer in the form of ammonium bisulfate or ammonium sulfate, whereby the flue gas can be deeply desulfurized, and the content of sulfur oxides in the deeply desulfurized flue gas is further reduced, thereby ensuring the efficiency of flue gas denitrification.
[0038] Следует отметить, что требуемое количество газообразного аммиака Q NH 3 представляет собой: [0038] It should be noted that the required amount of gaseous ammonia Q NH 3 is:
Q NH 3= Q дымового газа × ( a С оксидов серы + b С оксидов азота - С улетучившегося аммиака ), Q NH 3 \u003d Q flue gas × ( a C sulfur oxides + b C nitrogen oxides - C volatilized ammonia ) ,
[0039] С помощью измерения значений Q дымового газа , С оксидов серы , С оксидов азота и С улетучившегося аммиака требуемое количество избыточного газообразного аммиака Q NH 3 может быть рассчитано по приведенному выше уравнению. [0039] By measuring flue gas Q , C sulfur oxides , C nitrogen oxides , and C volatilized ammonia, the required amount of excess ammonia gas Q NH 3 can be calculated from the above equation.
[0040] Кроме того, в техническом решении настоящей заявки, если неочищенный дымовой газ содержит большое количество оксидов серы, распыление большого количества газообразного аммиака не только приведет к улетучиванию большого количества газообразного аммиака, но также повлияет на его собственный эффект десульфуризации и далее повлияет на эффективность последующей денитрификации. Таким образом, техническое решение настоящей заявки особенно подходит для дымового газа с низким содержанием оксидов серы (например, ниже 100 мг/м3, предпочтительно менее 80 мг/м3 и более предпочтительно менее 50 мг/м3) и высоким содержанием оксидов азота (обычно от 100 мг/м3 до 1000 мг/м3). [0040] In addition, in the technical solution of the present application, if the raw flue gas contains a large amount of sulfur oxides, spraying a large amount of ammonia gas will not only lead to volatilization of a large amount of ammonia gas, but also affect its own desulfurization effect and further affect the efficiency subsequent denitrification. Thus, the technical solution of the present application is particularly suitable for flue gas with a low content of sulfur oxides (for example, below 100 mg/m 3 , preferably less than 80 mg/m 3 and more preferably less than 50 mg/m 3 ) and a high content of nitrogen oxides ( usually from 100 mg/m 3 to 1000 mg/m 3 ).
[0041] В соответствии с техническим решением настоящей заявки, для дымового газа с низким содержанием оксида серы, в неочищенный дымовой газ сначала распыляют большое количество газообразного аммиака, и затем подвергают глубокой десульфуризации с помощью адсорбционного слоя, и далее подвергают денитрификации, что значительно снижает температуру денитрификации и повышает эффективность денитрификации. Благодаря применению технического решения настоящей заявки, денитрификация осуществляется при температуре 150-220°С, и содержание оксидов азота в денитрифицированном дымовом газе составляет менее 30 мг/м3. [0041] According to the technical solution of the present application, for a flue gas with a low sulfur oxide content, a large amount of ammonia gas is first sprayed into the raw flue gas, and then subjected to deep desulfurization with an adsorption layer, and then subjected to denitrification, which greatly reduces the temperature denitrification and improves denitrification efficiency. Thanks to the application of the technical solution of the present application, the denitrification is carried out at a temperature of 150-220°C, and the content of nitrogen oxides in the denitrified flue gas is less than 30 mg/m 3 .
[0042] Кроме того, в ходе исследований было обнаружено, что даже небольшое количество оксидов серы может быстро дезактивировать каталитический окислитель CO, поэтому высокое содержание оксидов серы в дымовом газе будет плохо влиять на удаление CO из дымового газа. В соответствии с техническим решением настоящего изобретения, благодаря глубокой обработке оксидов серы в дымовом газе, содержание оксидов серы в дымовом газе можно регулировать на уровне менее 10 мг/м3 (предпочтительно менее 8 мг/м3 и более предпочтительно менее 5 мг/м3), что позволяет избежать влияния оксидов серы в дымовом газе на каталитический окислитель CO. [0042] In addition, studies have found that even a small amount of sulfur oxides can quickly deactivate the CO catalytic oxidizer, so a high content of sulfur oxides in the flue gas will adversely affect the removal of CO from the flue gas. According to the technical solution of the present invention, due to the deep treatment of sulfur oxides in the flue gas, the content of sulfur oxides in the flue gas can be controlled to less than 10 mg/m 3 (preferably less than 8 mg/m 3 and more preferably less than 5 mg/m 3 ), which avoids the influence of sulfur oxides in the flue gas on the catalytic oxidizer CO.
[0043] В настоящем изобретении используется техническое решение, заключающееся в том, чтобы сначала подвергнуть дымовой газ глубокой десульфуризации, что позволяет избежать влияния оксидов серы во время всего процесса денитрификации и декарбонизации, тем самым обеспечивая эффективность денитрификации и декарбонизации дымового газа, снижая содержание загрязнителей в отходящем газе и значительно снижая стоимость очистки дымового газа. В ходе исследований было установлено, что из-за присутствия диоксида серы в дымовом газе эффективность денитрификации дымового газа серьезно снижается. Чем выше содержание диоксида серы в дымовом газе, тем ниже степень SCR-денитрификации и тем выше вероятность отравления SCR-катализатора. И наоборот, чем ниже содержание диоксида серы в дымовом газе, тем выше степень SCR-денитрификации и тем стабильнее SCR-катализатор. Если дымовой газ содержит большое количество диоксида серы, диоксид серы в дымовом газе будет реагировать с газообразным аммиаком во время процесса денитрификации с образованием большого количества сульфата аммония или бисульфата аммония, которые очень склонны блокировать реакционные каналы в SCR-катализаторе. Таким образом, перед SCR-денитрификацией содержание диоксида серы в дымовом газе должно быть уменьшено настолько, насколько это возможно, что в значительной степени будет способствовать последующему процессу денитрификации. [0043] The present invention employs a solution of first subjecting the flue gas to deep desulfurization, which avoids the influence of sulfur oxides during the entire denitrification and decarbonization process, thereby ensuring the efficiency of flue gas denitrification and decarbonization, reducing the content of pollutants in flue gas and significantly reducing the cost of flue gas treatment. In the course of research, it was found that due to the presence of sulfur dioxide in the flue gas, the efficiency of flue gas denitrification is seriously reduced. The higher the sulfur dioxide content in the flue gas, the lower the degree of SCR denitrification and the higher the likelihood of poisoning the SCR catalyst. Conversely, the lower the sulfur dioxide content of the flue gas, the higher the degree of SCR denitrification and the more stable the SCR catalyst. If the flue gas contains a large amount of sulfur dioxide, the sulfur dioxide in the flue gas will react with the ammonia gas during the denitrification process to form a large amount of ammonium sulfate or ammonium bisulfate, which are very apt to block the reaction channels in the SCR catalyst. Thus, prior to SCR denitrification, the sulfur dioxide content of the flue gas must be reduced as much as possible, which will greatly facilitate the subsequent denitrification process.
[0044] Кроме того, исследования показали, что каталитический окислитель CO является более чувствительным катализатором, и небольшое количество диоксида серы может вызвать быструю дезактивацию катализатора CO. Эксперименты показали, что когда содержание диоксида серы в дымовом газе превышает 10 мг/м3, это сильно влияет на каталитический окислитель CO. В настоящем изобретении, благодаря обработке дымового газа с помощью адсорбционного слоя, содержание диоксида серы в дымовом газе перед поступлением в SCR-реактор, если регулируется, должно быть ниже 10 мг/м3, тем самым обеспечивая сохранность каталитического окислителя CO и дополнительно обеспечивая эффект декарбонизации дымового газа. [0044] In addition, studies have shown that the CO catalytic oxidizer is a more sensitive catalyst, and a small amount of sulfur dioxide can cause rapid deactivation of the CO catalyst. Experiments have shown that when the content of sulfur dioxide in the flue gas exceeds 10 mg/m 3 , the CO catalytic oxidizer is strongly affected. In the present invention, due to the treatment of the flue gas with the adsorption layer, the sulfur dioxide content of the flue gas before entering the SCR reactor, if controlled, should be lower than 10 mg/m 3 , thereby ensuring the preservation of the CO catalytic oxidizer and further providing the effect of decarbonization flue gas.
[0045] Поскольку дымовой газ, обработанный в соответствии с техническим решением настоящего изобретения, имеет относительно низкое содержание оксидов серы, избыточное количество газообразного аммиака (по сравнению с содержанием оксидов серы в дымовых газах) может распыляться в соответствии с требованиями процесса для достижения глубокой десульфуризации оксидов серы в дымовом газе. Предпочтительно, распыляемый газообразный аммиак может быть сначала смешан с горячим теплоносителем, и затем смешан с неочищенным дымовым газом, для повышения эффективности реакции дымового газа с оксидами серы в неочищенном дымовом газе и для обеспечения эффекта удаления оксидов серы из дымового газа. Более предпочтительно, чистый дымовой газ после всей обработки используется в качестве горячего теплоносителя, и тепло в чистом дымовом газе утилизируется для осуществления полного использования ресурсов. [0045] Since the flue gas treated in accordance with the technical solution of the present invention has a relatively low content of sulfur oxides, an excess amount of ammonia gas (compared to the content of sulfur oxides in flue gases) can be sprayed in accordance with the requirements of the process to achieve deep oxide desulfurization sulfur in flue gas. Preferably, the sprayed ammonia gas may be first mixed with the hot heat transfer medium, and then mixed with the raw flue gas, to improve the efficiency of the reaction of the flue gas with sulfur oxides in the raw flue gas, and to achieve the effect of removing sulfur oxides from the flue gas. More preferably, the clean flue gas after all the processing is used as a hot heat transfer medium, and the heat in the clean flue gas is recovered to realize full resource utilization.
[0046] В настоящем изобретении трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа и трубопровод для транспортировки чистого дымового газа снабжены теплообменником для полного использования тепла в денитрифицированном дымовом газе. Поскольку реакция денитрификации является экзотермической реакцией, и денитрифицированный дымовой газ имеет высокую температуру, и эта часть тепла используется для повышения температуры дымового газа перед денитрификацией, дополнительно обеспечивая эффект глубокой десульфуризации и денитрификации дымового газа. [0046] In the present invention, the raw flue gas transport pipeline and the clean flue gas transport pipeline are provided with a heat exchanger to fully utilize the heat in the denitrified flue gas. Because the denitrification reaction is an exothermic reaction, and the denitrified flue gas has a high temperature, and this part of the heat is used to raise the temperature of the flue gas before denitrification, further providing the effect of deep flue gas desulfurization and denitrification.
[0047] В настоящем изобретении, дымовой газ, из которого удален СО, направляется снова на SCR-денитрификацию, для дальнейшего удаления оксидов азота из дымового газа, с тем, чтобы дымовой газ был глубоко денитрифицирован для получения чистого дымового газа. [0047] In the present invention, the CO-removed flue gas is sent back to SCR denitrification to further remove nitrogen oxides from the flue gas so that the flue gas is deeply denitrified to produce clean flue gas.
[0048] В настоящем изобретении, с помощью точного измерения концентрации оксидов серы в неочищенном дымовом газе, измерения концентрации оксидов азота в неочищенном дымовом газе, измерения концентрация газообразного аммиака в выпускаемом чистом дымовом газе, и измерения расхода неочищенного дымового газа, количество газообразного аммиака, распыляемого в неочищенный дымовой газ, можно точно регулировать, чтобы обеспечить эффект глубокой десульфуризации и денитрификации, и уменьшить улетучивание газообразного аммиака, избежать риска несчастных случаев и снизить загрязнение окружающей среды. [0048] In the present invention, by accurately measuring the concentration of sulfur oxides in the raw flue gas, measuring the concentration of nitrogen oxides in the raw flue gas, measuring the concentration of ammonia gas in the discharged clean flue gas, and measuring the flow rate of the raw flue gas, the amount of ammonia gas sprayed into the raw flue gas, can be finely adjusted to ensure the effect of deep desulfurization and denitrification, and reduce the volatilization of ammonia gas, avoid the risk of accidents and reduce environmental pollution.
[0049] Во втором варианте осуществления настоящей заявки устройство десульфуризации и адсорбции, устройство SCR-денитрификации и устройство каталитического окисления CO последовательно соединены; устройство распыления газообразного аммиака распыляет газообразный аммиак в трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа с получением газовой смеси из газообразного аммиака и неочищенного дымового газа; и затем газовая смесь из газообразного аммиака и неочищенного дымового газа вводится во вход для газа устройства десульфуризации и адсорбции по трубопроводу для транспортировки неочищенного дымового газа для осуществления глубокой десульфуризации. Глубоко обессеренный дымовой газ входит в устройство SCR-денитрификации для осуществления денитрификации, и глубоко денитрифицированный дымовой газ входит в устройство каталитического окисления CO для осуществления удаления CO. С помощью установки для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями, предусмотренной настоящей заявкой, оксиды серы, оксиды азота и оксиды углерода могут быть последовательно удалены из агломерационного дымового газа, и избыточный газообразный аммиак вводится для обработки оксидов серы низкой концентрации, для обеспечения полного удаления оксидов серы и предотвращения отравления SCR-катализатора. Данная установка эффективно повышает эффективность десульфуризации, денитрификации и декарбонизации, а также снижает производственные затраты предприятия. [0049] In the second embodiment of the present application, a desulfurization and adsorption device, an SCR denitrification device, and a CO catalytic oxidation device are connected in series; the ammonia gas atomization device atomizes ammonia gas into the raw flue gas conveying pipeline to produce a gas mixture of the ammonia gas and the raw flue gas; and then, a gas mixture of ammonia gas and raw flue gas is introduced into the gas inlet of the desulfurization and adsorption apparatus through a raw flue gas conveying pipeline to carry out deep desulfurization. The deeply desulfurized flue gas enters the SCR denitrification device to carry out denitrification, and the deeply denitrified flue gas enters the CO catalytic oxidation device to carry out CO removal. With the multi-pollutant flue gas co-treatment of the present application, sulfur oxides, nitrogen oxides and carbon oxides can be successively removed from the sinter flue gas, and excess ammonia gas is introduced to treat low concentration sulfur oxides to ensure complete removal of oxides. sulfur and prevent poisoning of the SCR catalyst. This plant effectively improves the efficiency of desulfurization, denitrification and decarbonization, and reduces the production cost of the enterprise.
[0050] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения дымовой газ, обрабатываемый устройством каталитического окисления CO, направляется во второе устройство SCR-денитрификации. Второе устройство SCR-денитрификации обрабатывает остаточные оксиды азота в дымовом газе и, в конце концов, выпускает его по трубопроводу для транспортировки чистого дымового газа, что повышает эффективность денитрификации в настоящем изобретении. [0050] In the second embodiment of the present invention, the flue gas treated by the CO catalytic oxidation device is sent to the second SCR denitrification device. The second SCR denitrification device treats the residual nitrogen oxides in the flue gas and finally releases it through a clean flue gas transport pipeline, which improves the denitrification efficiency of the present invention.
[0051] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения газ, содержащий газообразный аммиак, распыляемый устройством распыления газообразного аммиака, поступает из смесителя газообразного аммиака. Смеситель газообразного аммиака смешивает газообразный аммиак высокой чистоты с горячим теплоносителем (горячим теплоносителем предпочтительно является горячий воздух) для образования газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя, и смеситель газообразного аммиака соединяется с устройством распыления газообразного аммиака с помощью трубопровода для транспортировки газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя. [0051] In the second embodiment of the present invention, the gas containing ammonia gas atomized by the ammonia gas atomizer comes from the ammonia gas mixer. The ammonia gas mixer mixes high-purity ammonia gas with a hot heat medium (the hot heat medium is preferably hot air) to form a gas mixture of the ammonia gas and the hot heat medium, and the ammonia gas mixer is connected to the ammonia gas atomization device through the ammonia gas mixture gas conveying pipeline and hot coolant.
[0052] Следует отметить, что концентрация газообразного аммиака в газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя безопасна, что позволяет эффективно предотвращать взрыв газообразного аммиака. Путем смешивания температура газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя становится почти одинаковой с температурой агломерационного дымового газа, что может предотвратить внезапное попадание газообразного аммиака в высокотемпературную среду и взрыв, или предотвратить конденсацию агломерационного дымового газа при встрече с более холодным газообразным аммиаком. Конденсация агломерационного дымового газа приведет к образованию сильнокислой сульфидной жидкости, которая вызовет коррозию трубопровода дымового газа. [0052] It should be noted that the concentration of ammonia gas in the gas mixture of ammonia gas and hot heat transfer medium is safe, which can effectively prevent the explosion of ammonia gas. By mixing, the temperature of the gas mixture of the ammonia gas and the hot heat transfer medium becomes almost the same as the temperature of the sintering flue gas, which can prevent the ammonia gas from suddenly entering the high-temperature environment and explosion, or prevent the sintering flue gas from condensing when it encounters colder ammonia gas. Condensation of the sinter flue gas will produce a highly acidic sulfide liquid which will corrode the flue gas pipeline.
[0053] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения теплообменник передает тепло газа внутри трубопровода для транспортировки чистого дымового газа в трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа, чтобы повторно использовать тепло, образующееся внутри устройства SCR-денитрификации. [0053] In the second embodiment of the present invention, the heat exchanger transfers the heat of the gas inside the clean flue gas transport pipeline to the raw flue gas transport pipeline to reuse the heat generated inside the SCR denitrification apparatus.
[0054] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения газ из трубопровода для транспортировки чистого дымового газа далее подается в трубопровод для транспортировки горячего теплоносителя для смешивания с газообразным аммиаком, уменьшая потребляемую в производстве газа энергию. [0054] In the second embodiment of the present invention, the gas from the pure flue gas transport pipeline is further supplied to the hot heat transfer pipeline for mixing with ammonia gas, reducing the energy consumed in gas production.
[0055] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения оксид кальция или активированный уголь содержатся внутри устройства десульфуризации и адсорбции, которое может эффективно удалять элементарную серу из дымового газа. [0055] In the second embodiment of the present invention, calcium oxide or activated carbon is contained inside a desulfurization and adsorption device that can effectively remove elemental sulfur from flue gas.
[0056] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения путем измерения расхода неочищенного дымового газа и содержания оксидов серы и оксидов азота, количество распыляемого газообразного аммиака можно точно контролировать. [0056] In the second embodiment of the present invention, by measuring the raw flue gas flow rate and the content of sulfur oxides and nitrogen oxides, the amount of sprayed ammonia gas can be accurately controlled.
[0057] В настоящем изобретении, за счет обеспечения адсорбционного слоя, частицы пыли в дымовом газе могут быть дополнительно удалены. Иными словами, адсорбционный слой также служит в качестве пылеуловителя. Адсорбционный слой предусмотрен для дальнейшего уменьшения содержания пыли в дымовом газе, тем самым предотвращая воздействие пыли на SCR-катализатор и каталитический окислитель CO, предотвращая засорение SCR-катализатора и каталитического окислителя CO пылью, а также обеспечивая эффект денитрификации и декарбонизации дымового газа. [0057] In the present invention, by providing an adsorption layer, dust particles in the flue gas can be further removed. In other words, the adsorption layer also serves as a dust collector. The adsorption layer is provided to further reduce the dust content of the flue gas, thereby preventing dust from affecting the SCR catalyst and the CO catalytic oxidizer, preventing dust from fouling the SCR catalyst and the CO catalytic oxidizer, and achieving the effect of flue gas denitrification and decarbonization.
[0058] В настоящем изобретении устройство десульфуризации и адсорбции имеет высоту 1-50 м, предпочтительно 2-30 м и более предпочтительно 3-20 м. [0058] In the present invention, the desulfurization and adsorption device has a height of 1-50 m, preferably 2-30 m, and more preferably 3-20 m.
[0059] В настоящем изобретении устройство SCR-денитрификации имеет высоту 1-50 м, предпочтительно 2-30 м и более предпочтительно 3-20 м. [0059] In the present invention, the SCR denitrification device has a height of 1-50 m, preferably 2-30 m, and more preferably 3-20 m.
[0060] В настоящем изобретении устройство каталитического окисления CO имеет высоту 1-50 м, предпочтительно 2-30 м и более предпочтительно 3-20 м. [0060] In the present invention, the CO catalytic oxidation device has a height of 1-50 m, preferably 2-30 m, and more preferably 3-20 m.
[0061] В настоящем изобретении устройство распыления газообразного аммиака представляет собой распылитель газообразного аммиака. [0061] In the present invention, the ammonia gas atomizer is an ammonia gas atomizer.
[0062] По сравнению с известным уровнем техники настоящее изобретение имеет следующие преимущества. [0062] Compared with the prior art, the present invention has the following advantages.
[0063] 1. Технические решения, предложенные в данной заявке, позволяют увеличить степень десульфуризации агломерационного дымового газа, предотвратить дезактивацию SCR-катализатора и значительно снизить производственные затраты предприятий. [0063] 1. The technical solutions proposed in this application make it possible to increase the degree of desulfurization of the sinter flue gas, prevent the deactivation of the SCR catalyst, and significantly reduce the production costs of enterprises.
[0064] 2. Технические решения, предложенные в данной заявке, позволяют осуществить глубокую денитрификацию, повысить степень денитрификации и декарбонизации, а также снизить затраты предприятия. [0064] 2. The technical solutions proposed in this application allow deep denitrification, increase the degree of denitrification and decarbonization, and reduce the costs of the enterprise.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
[0065] На фиг.1 представлена блок-схема процесса глубокой десульфуризации с распылением газообразного аммиака в примере настоящего изобретения; [0065] FIG. 1 is a flowchart of an ammonia gas atomized deep desulfurization process in an example of the present invention;
[0066] На фиг.2 представлена блок-схема, иллюстрирующая общую последовательность операций процесса совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями в примере настоящего изобретения; [0066] FIG. 2 is a flowchart illustrating the general flow of a multi-pollutant flue gas co-treatment process in an example of the present invention;
[0067] На фиг.3 представлена структурная схема, иллюстрирующая подключение установки для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями в примере настоящего изобретения; [0067] FIG. 3 is a block diagram illustrating the connection of a multi-pollutant co-treatment of flue gas in an example of the present invention;
[0068] На фиг.4 представлена структурная схема установки, снабженной вторым устройством SCR-денитрификации в примере настоящего изобретения; [0068] Figure 4 is a block diagram of a plant equipped with a second SCR denitrification device in an example of the present invention;
[0069] На фиг.5 представлена структурная схема установки, снабженной теплообменником в примере настоящего изобретения; и [0069] Figure 5 is a block diagram of a plant equipped with a heat exchanger in an example of the present invention; And
[0070] На фиг.6 представлена структурная схема установки, снабженной вторым устройством SCR-денитрификации и теплообменником в примере настоящего изобретения. [0070] FIG. 6 is a block diagram of a plant equipped with a second SCR denitrification device and a heat exchanger in an example of the present invention.
[0071] Ссылочные позиции на прилагаемых чертежах: [0071] Reference numbers in the accompanying drawings:
[0072] 1 - устройство десульфуризации и адсорбции, 2 - устройство SCR-денитрификации, 3 - устройство каталитического окисления CO, 4 - устройство распыления газообразного аммиака, 5 - второе устройство SCR-денитрификации, 6 - смеситель газообразного аммиака, и 7 - теплообменник; [0072] 1 is a desulfurization and adsorption device, 2 is an SCR denitrification device, 3 is a CO catalytic oxidation device, 4 is an ammonia gas spray device, 5 is a second SCR denitrification device, 6 is an ammonia gas mixer, and 7 is a heat exchanger;
[0073] L1 - трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа, L4 - трубопровод для транспортировки газообразного аммиака, L5 - трубопровод для транспортировки дымового газа, из которого удален CO; L6 - трубопровод для транспортировки чистого дымового газа, L7 - трубопровод для транспортировки горячего теплоносителя, и L8 - трубопровод для транспортировки газовой смеси с горячим теплоносителем; [0073] L1 is a pipeline for transporting raw flue gas, L4 is a pipeline for transporting ammonia gas, L5 is a pipeline for transporting flue gas from which CO is removed; L6 is a pipeline for transporting pure flue gas, L7 is a pipeline for transporting a hot heat transfer medium, and L8 is a pipeline for transporting a gas mixture with a hot heat transfer medium;
[0074] Q1 - датчик контроля расхода дымового газа, C1 - датчик контроля концентрации оксидов серы, C2 - датчик контроля концентрации оксидов азота, Q3 - датчик контроля расхода газообразного аммиака, и C3 - устройство измерения концентрации газообразного аммиака. [0074] Q1 is a flue gas flow control sensor, C1 is a sulfur oxide concentration control sensor, C2 is a nitrogen oxide concentration control sensor, Q3 is an ammonia gas flow control sensor, and C3 is an ammonia gas concentration measurement device.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
[0075] В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями. [0075] According to a first embodiment of the present invention, a method is provided for co-purifying flue gas with multiple contaminants.
[0076] Способ совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями включает в себя следующие стадии: [0076] A multi-pollutant flue gas co-treatment method includes the following steps:
[0077] 1) распыление газообразного аммиака в неочищенный дымовой газ и смешивание газообразного аммиака с неочищенным дымовым газом; [0077] 1) spraying ammonia gas into the raw flue gas and mixing the ammonia gas with the raw flue gas;
[0078] 2) подвергание газовой смеси из газообразного аммиака и неочищенного дымового газа десульфуризации и адсорбции для достижения глубокой десульфуризации неочищенного дымового газа с получением глубоко обессеренного дымового газа; [0078] 2) subjecting the gas mixture of the ammonia gas and the raw flue gas to desulfurization and adsorption to achieve deep desulfurization of the raw flue gas to obtain a deep desulfurized flue gas;
[0079] 3) подвергание глубоко обессеренного дымового газа стадии 2) SCR-денитрификации для достижения денитрификации дымового газа; и [0079] 3) subjecting the deeply desulfurized flue gas of step 2) to SCR denitrification to achieve flue gas denitrification; And
[0080] 4) пропускание дымового газа, денитрифицированного на стадии 3), через устройство каталитического окисления CO для осуществления удаления CO из дымового газа. [0080] 4) passing the flue gas denitrified in step 3) through a CO catalytic oxidation device to effect removal of CO from the flue gas.
[0081] Предпочтительно, способ дополнительно включает в себя: [0081] Preferably, the method further includes:
[0082] 5) подвергание дымового газа после удаления CO на стадии 4) повторной SCR-денитрификации для достижения глубокой денитрификации дымового газа с получением чистого дымового газа. [0082] 5) subjecting the flue gas after removing CO in step 4) re-SCR denitrification to achieve deep denitrification of the flue gas to produce clean flue gas.
[0083] Предпочтительно, неочищенный дымовой газ содержит оксиды серы в количестве менее 100 мг/м3, предпочтительно менее 80 мг/м3, и более предпочтительно менее 50 мг/м3. После глубокой десульфуризации на стадии 2), глубоко обессеренный дымовой газ содержит оксиды серы в количестве менее 10 мг/м3, предпочтительно менее 8 мг/м3, более предпочтительно менее 5 мг/м3. [0083] Preferably, the raw flue gas contains sulfur oxides in an amount of less than 100 mg/m 3 , preferably less than 80 mg/m 3 , and more preferably less than 50 mg/m 3 . After deep desulfurization in step 2), the deep desulfurized flue gas contains sulfur oxides in an amount of less than 10 mg/m 3 , preferably less than 8 mg/m 3 , more preferably less than 5 mg/m 3 .
[0084] Предпочтительно, неочищенный дымовой газ представляет собой дымовой газ, полученный путем десульфуризации агломерационного дымового газа, и неочищенный дымовой газ имеет температуру ниже 320°C, предпочтительно ниже 300°C и более предпочтительно ниже 280°C. [0084] Preferably, the raw flue gas is a flue gas obtained by desulfurization of agglomeration flue gas, and the raw flue gas has a temperature below 320°C, preferably below 300°C, and more preferably below 280°C.
[0085] Предпочтительно, на стадии 1) газообразный аммиак распыляют в количестве в 1-2 раза, предпочтительно в 1,05-1,5 раза, и более предпочтительно в 1,1-1,2 раза больше общего количества газообразного аммиака, необходимого для удаления оксидов серы и оксидов азота из неочищенного дымового газа. [0085] Preferably, in step 1) ammonia gas is sprayed in an amount of 1-2 times, preferably 1.05-1.5 times, and more preferably 1.1-1.2 times the total amount of ammonia gas required to remove sulfur oxides and nitrogen oxides from raw flue gas.
[0086] Предпочтительно, на стадии 1) распыление газообразного аммиака в частности осуществляют путем: смешивания газообразного аммиака с горячим теплоносителем и распыления газовой смеси в неочищенный дымовой газ, и затем смешивания газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя с неочищенным дымовым газом. [0086] Preferably, in step 1), the atomization of the ammonia gas is particularly carried out by: mixing the ammonia gas with the hot heat transfer medium and atomizing the gas mixture into the raw flue gas, and then mixing the gas mixture of the ammonia gas and the hot heat transfer medium with the raw flue gas.
[0087] Предпочтительно, горячий теплоноситель представляет собой горячий воздух или чистый дымовой газ, полученный на стадии 5). [0087] Preferably, the hot heat transfer medium is hot air or pure flue gas obtained in step 5).
[0088] Предпочтительно, трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа и трубопровод для транспортировки чистого дымового газа снабжены теплообменником; неочищенный дымовой газ проходит через теплообменник для теплообмена и повышения температуры, и затем обрабатывается на стадии 1), и чистый дымовой газ проходит через теплообменник для снижения температуры, и затем выпускается или смешивается с газообразным аммиаком. [0088] Preferably, the raw flue gas transport pipeline and the clean flue gas transport pipeline are provided with a heat exchanger; the raw flue gas passes through the heat exchanger for heat exchange and temperature increase, and then is processed in step 1), and the clean flue gas passes through the heat exchanger for temperature reduction, and then discharged or mixed with ammonia gas.
[0089] Предпочтительно, теплообменник представляет собой теплообменник GGH. [0089] Preferably, the heat exchanger is a GGH heat exchanger.
[0090] Предпочтительно, способ дополнительно включает в себя: [0090] Preferably, the method further includes:
[0091] 6) измерение концентрации оксидов серы в неочищенном дымовом газе, которая представлена С оксидов серы в %; измерение концентрации оксидов азота в неочищенном дымовом газе, которая представлена С оксидов азота в %; измерение концентрации газообразного аммиака в выпускаемом чистом дымовом газе, которая представлена С улетучившегося аммиака в %; измерение расхода неочищенного дымового газа, представленного Q дымового газа ; и на стадии 1) газообразный аммиак распыляют в количестве Q NH 3 , [0091] 6) measuring the concentration of sulfur oxides in the raw flue gas, which is represented by C % sulfur oxides ; measuring the concentration of nitrogen oxides in the raw flue gas, which is represented by C nitrogen oxides in %; measuring the concentration of gaseous ammonia in the emitted clean flue gas, which is represented by C volatilized ammonia in %; measurement of the raw flue gas flow, represented by flue gas Q ; and in step 1) gaseous ammonia is sprayed in an amount of Q NH 3 ,
Q NH 3= Q дымового газа × ( a С оксидов серы + b С оксидов азота - С улетучившегося аммиака ). Q NH 3= Q flue gas × ( a C sulfur oxides + b C nitrogen oxides - C volatilized ammonia ) .
[0092] где a представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного диоксидом серы в дымовом газе, со значением 0,4-1,5, предпочтительно 0,5-1,2 и более предпочтительно 0,6-1; и b представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного оксидами азота в дымовом газе, со значением 0,5-2, предпочтительно 0,6-1,5 и более предпочтительно 0,7-1,2. [0092] where a is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by sulfur dioxide in the flue gas, with a value of 0.4-1.5, preferably 0.5-1.2 and more preferably 0.6-1; and b is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by nitrogen oxides in the flue gas, with a value of 0.5-2, preferably 0.6-1.5 and more preferably 0.7-1.2.
[0093] В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения предложена установка для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями. [0093] According to a second embodiment of the present invention, a multi-pollutant flue gas co-treatment plant is provided.
[0094] Установка для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями включает в себя устройство (1) для десульфуризации и адсорбции, устройство (2) SCR-денитрификации, устройство (3) каталитического окисления CO, и устройство (4) распыления газообразного аммиака, где трубопровод (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа соединен со входом для газа устройства (1) десульфуризации и адсорбции; выход для газа устройства (1) десульфуризации и адсорбции соединен со входом для газа устройства (2) SCR-денитрификации с помощью трубопровода для транспортировки глубоко обессеренного дымового газа; выход для газа устройства (2) SCR-денитрификации соединен со входом для газа устройства (3) каталитического окисления CO с помощью трубопровода для транспортировки денитрифицированного дымового газа; устройство (4) распыления газообразного аммиака предусмотрено внутри трубопровода (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа; и газообразный аммиак подается в устройство (4) распыления газообразного аммиака через трубопровод (L4) для транспортировки газообразного аммиака. [0094] The multi-pollutant flue gas co-treatment plant includes a desulfurization and adsorption device (1), an SCR denitrification device (2), a CO catalytic oxidation device (3), and an ammonia gas spray device (4), where a pipeline (L1) for transporting raw flue gas is connected to the gas inlet of the desulfurization and adsorption device (1); the gas outlet of the desulfurization and adsorption device (1) is connected to the gas inlet of the SCR denitrification device (2) by means of a deep desulphurized flue gas transport pipeline; the gas outlet of the SCR denitrification device (2) is connected to the gas inlet of the CO catalytic oxidation device (3) by means of a pipeline for transporting denitrified flue gas; an ammonia gas spraying device (4) is provided inside the pipeline (L1) for conveying raw flue gas; and the ammonia gas is supplied to the ammonia gas atomizer (4) through the ammonia gas conveying line (L4).
[0095] Предпочтительно, установка дополнительно включает в себя второе устройство (5) SCR-денитрификации; где выпускное отверстие устройства (3) каталитического окисления CO соединено со входом для газа второго устройства (5) SCR-денитрификации посредством трубопровода (L5) транспортировки дымового газа, из которого удален СО; выпускное отверстие второго устройства (5) SCR-денитрификации соединено с трубопроводом (L6) для транспортировки чистого дымового газа. [0095] Preferably, the installation further includes a second device (5) SCR-denitrification; wherein the outlet of the CO catalytic oxidation device (3) is connected to the gas inlet of the second SCR denitrification device (5) via a flue gas conveying line (L5) from which CO has been removed; the outlet of the second SCR denitrification device (5) is connected to a conduit (L6) for transporting pure flue gas.
[0096] Предпочтительно, установка дополнительно включает в себя смеситель (6) газообразного аммиака, при этом трубопровод (L4) для транспортировки газообразного аммиака и трубопровод (L7) для транспортировки горячего теплоносителя соединены со входом для газа смесителя (6) газообразного аммиака; и выход для газа из смесителя (6) газообразного аммиака соединен с устройством (4) распыления газообразного аммиака с помощью трубопровода (L8) для транспортировки газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя. [0096] Preferably, the plant further includes an ammonia gas mixer (6), wherein the ammonia gas transport pipeline (L4) and the hot heat transfer pipeline (L7) are connected to the gas inlet of the ammonia gas mixer (6); and the gas outlet from the ammonia gas mixer (6) is connected to the ammonia gas atomization device (4) by means of a pipeline (L8) for transporting a gas mixture of ammonia gas and a hot heat carrier.
[0097] Предпочтительно, установка включает в себя теплообменник (7), где теплообменник (7) соединен с трубопроводом (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа и трубопроводом (L6) для транспортировки чистого дымового газа, соответственно, и место соединения теплообменника (7) с трубопроводом (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа находится выше по потоку от устройства (4) распыления газообразного аммиака. [0097] Preferably, the plant includes a heat exchanger (7), where the heat exchanger (7) is connected to a pipeline (L1) for transporting raw flue gas and a pipeline (L6) for transporting clean flue gas, respectively, and a junction of the heat exchanger (7) with pipeline (L1) for transporting raw flue gas is located upstream of the device (4) spraying gaseous ammonia.
[0098] Предпочтительно, трубопровод (L6) для транспортировки чистого дымового газа присоединен выше по потоку от трубопровода (L7) для транспортировки горячего теплоносителя. [0098] Preferably, the pipeline (L6) for transporting clean flue gas is connected upstream of the pipeline (L7) for transporting hot heat transfer medium.
[0099] Предпочтительно, десульфуририрующий и адсорбирующий слой или молекулярное сито предусмотрено внутри устройства (1) десульфуризации и адсорбции. Десульфуририрующий и адсорбирующий слой или молекулярное сито представляет собой оксид кальция и/или активированный уголь. [0099] Preferably, a desulfurization and adsorption layer or molecular sieve is provided inside the desulfurization and adsorption device (1). The desulfurizing and adsorbing layer or molecular sieve is calcium oxide and/or activated carbon.
[0100] Предпочтительно, теплообменник (7) представляет собой теплообменник GGH. [0100] Preferably, the heat exchanger (7) is a GGH heat exchanger.
[0101] Предпочтительно, трубопровод (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа снабжен датчиком (Q1) контроля расхода дымового газа, датчиком (C1) контроля концентрации оксидов серы и датчиком (C2) контроля концентрации оксидов азота. Трубопровод (L4) для транспортировки газообразного аммиака снабжен датчиком (Q3) контроля расхода газообразного аммиака. Трубопровод (L6) для транспортировки чистого дымового газа снабжен устройством (C3) измерения концентрации газообразного аммиака. Расход неочищенного дымового газа, измеряемый с помощью датчика (Q1) контроля расхода дымового газа, представлен Q дымового газа ; концентрация оксидов серы в неочищенном дымовом газе, измеряемая с помощью датчика (C1) контроля концентрации оксидов серы, представлена С оксидов серы в %; концентрация оксидов азота в неочищенном дымовом газе, измеряемая с помощью датчика (C2) контроля концентрации оксидов азота, представлена С оксидов азота в %; и концентрация газообразного аммиака в выпускаемом чистом дымовом газе, измеряемая с помощью устройства (C3) измерения концентрации газообразного аммиака, представлена С улетучившегося аммиака в %. [0101] Preferably, the pipeline (L1) for transporting raw flue gas is provided with a flue gas flow sensor (Q1), a sulfur oxide concentration sensor (C1), and a nitrogen oxide concentration sensor (C2). The pipeline (L4) for transporting gaseous ammonia is provided with a sensor (Q3) for monitoring the flow of ammonia gas. The pipeline (L6) for transporting clean flue gas is provided with a device (C3) for measuring the concentration of gaseous ammonia. The raw flue gas flow rate measured by the flue gas flow sensor (Q1) is represented by flue gas Q ; the concentration of sulfur oxides in the raw flue gas, measured using the sensor (C1) monitoring the concentration of sulfur oxides, represented by C sulfur oxides in %; the concentration of nitrogen oxides in the raw flue gas, measured using the sensor (C2) monitoring the concentration of nitrogen oxides, represented by C nitrogen oxides in %; and the concentration of ammonia gas in the discharged clean flue gas, measured by the ammonia gas concentration measurement device (C3), is represented by % of volatilized ammonia .
С помощью вычисленияWith the help of calculation
Q NH 3= Q дымового газа × ( a С оксидов серы + b С оксидов азота - С улетучившегося аммиака ); Q NH 3= Q flue gas × ( a C sulfur oxides + b C nitrogen oxides - C volatilized ammonia ) ;
[0102] где a представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного диоксидом серы в дымовом газе, со значением 0,4-1,5, предпочтительно 0,5-1,2 и более предпочтительно 0,6-1; и b представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного оксидами азота в дымовом газе, со значением 0,5-2, предпочтительно 0,6-1,5 и более предпочтительно 0,7-1,2, датчик (Q3) контроля расхода газообразного аммиака приводят к показанию Q NH 3 . [0102] where a is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by sulfur dioxide in the flue gas, with a value of 0.4-1.5, preferably 0.5-1.2 and more preferably 0.6-1; and b is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by nitrogen oxides in the flue gas, with a value of 0.5-2, preferably 0.6-1.5 and more preferably 0.7-1.2, gaseous flow control sensor (Q3) ammonia results in a Q NH 3 reading.
[0103] [0103] Пример 1Example 1
[0104] Способ совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями включал в себя следующие стадии: [0104] The multi-pollutant flue gas co-treatment method included the following steps:
[0105] 1) Газообразный аммиак распыляли в неочищенный дымовой газ и газообразный аммиак смешивали с неочищенным дымовым газом. [0105] 1) Ammonia gas was sprayed into the raw flue gas, and ammonia gas was mixed with the raw flue gas.
[0106] 2) Газовую смесь из газообразного аммиака и неочищенного дымового газа подвергали десульфуризации и адсорбции для достижения глубокой десульфуризации неочищенного дымового газа с получением глубоко обессеренного дымового газа. [0106] 2) The gas mixture of the ammonia gas and the raw flue gas was subjected to desulfurization and adsorption to achieve deep desulfurization of the raw flue gas to obtain a deeply desulfurized flue gas.
[0107] 3) Дымовой газ, глубоко обессеренный на стадии 2), подвергали SCR-денитрификации для денитрификации дымового газа. [0107] 3) The flue gas deeply desulfurized in step 2) was subjected to SCR denitrification to denitrify the flue gas.
[0108] 4) Дымовой газ, денитрифицированный на стадии 3), пропускали через устройство каталитического окисления CO для удаления CO из дымового газа. [0108] 4) The flue gas denitrified in step 3) was passed through a CO catalytic oxidation device to remove CO from the flue gas.
[0109] [0109] Пример 2Example 2
[0110] Пример 1 повторяли с тем отличием, что способ дополнительно включал в себя следующее: [0110] Example 1 was repeated with the difference that the method further included the following:
[0111] 5) Дымовой газ, из которого удалили CO на стадии 4), снова подвергали SCR-денитрификации для достижения глубокой денитрификации дымового газа, с получением чистого дымового газа. [0111] 5) The flue gas from which CO was removed in step 4) was subjected to SCR denitrification again to achieve deep denitrification of the flue gas to obtain a pure flue gas.
[0112] [0112] Пример 3Example 3
[0113] Пример 2 повторяли с тем отличием, что неочищенный дымовой газ содержал оксиды серы в количестве менее 100 мг/м3. После глубокой десульфуризации на стадии 2), глубоко обессеренный дымовой газ содержал оксиды серы в количестве менее 5 мг/м3. Неочищенный дымовой газ представлял собой обессеренный агломерационный дымовой газ. Неочищенный дымовой газ имел температуру ниже 280°C. На стадии 1) газообразный аммиак распыляли в количестве в 1,2 раза больше общего количества газообразного аммиака, необходимого для удаления оксидов серы и оксидов азота из неочищенного дымового газа. [0113] Example 2 was repeated with the difference that the raw flue gas contained sulfur oxides in an amount of less than 100 mg/m 3 . After deep desulfurization in step 2), the deep desulfurized flue gas contained sulfur oxides in an amount of less than 5 mg/m 3 . The raw flue gas was desulfurized sinter flue gas. The raw flue gas had a temperature below 280°C. In step 1), ammonia gas was sprayed in an amount of 1.2 times the total amount of ammonia gas required to remove sulfur oxides and nitrogen oxides from the raw flue gas.
[0114] [0114] Пример 4Example 4
[0115] Пример 3 повторяли с тем отличием, что на стадии 1) газообразный аммиак в частности распыляли с помощью: смешивания газообразного аммиака с горячим теплоносителем и распыления газовой смеси в неочищенный дымовой газ, и затем смешивания газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя с неочищенным дымовым газом. Горячий теплоноситель представляет собой горячий воздух или чистый дымовой газ, полученный на стадии 5). [0115] Example 3 was repeated with the difference that in step 1) the ammonia gas was specifically sprayed by: mixing the ammonia gas with the hot heat transfer medium and spraying the gas mixture into the raw flue gas, and then mixing the gas mixture of the ammonia gas and the hot heat transfer medium with raw flue gas. The hot heat transfer medium is hot air or pure flue gas obtained in step 5).
[0116] [0116] Пример 5Example 5
[0117] Пример 4 повторяли с тем отличием, что трубопровод для транспортировки неочищенного дымового газа и трубопровод для транспортировки чистого дымового газа были снабжены теплообменником, и неочищенный дымовой газ нагревали путем теплообмена с помощью теплообменника, и затем обрабатывали на стадии 1), чистый дымовой газ охлаждали с помощью теплообменника и затем выпускали или смешивали с газообразным аммиаком. Теплообменник представлял собой теплообменник GGH. [0117] Example 4 was repeated with the difference that the raw flue gas transport pipeline and the clean flue gas transport pipeline were provided with a heat exchanger, and the raw flue gas was heated by heat exchange with the heat exchanger, and then treated in step 1), pure flue gas cooled with a heat exchanger and then vented or mixed with ammonia gas. The heat exchanger was a GGH heat exchanger.
[0118] [0118] Пример 6Example 6
[0119] Пример 5 повторяли с тем отличием, что способ дополнительно включал в себя: [0119] Example 5 was repeated with the difference that the method further included:
[0120] 6) измерение концентрации оксидов серы в неочищенном дымовом газе, которая представлена С оксидов серы в %. Измеряли концентрацию оксидов азота в неочищенном дымовом газе, которая представлена С оксидов азота в %. Измеряли концентрацию газообразного аммиака в выпускаемом чистом дымовом газе, которая представлена С улетучившегося аммиака в %. Измеряли расход неочищенного дымового газа, представленный Q дымового газа . На стадии 1) газообразный аммиак распыляли в количестве Q NH 3 , [0120]6) measuring the concentration of sulfur oxides in the raw flue gas, which isWITH sulfur oxides V %. The concentration of nitrogen oxides in the raw flue gas was measured, which is represented byWITH nitrogen oxides V %. The concentration of gaseous ammonia in the discharged clean flue gas was measured, which is represented byWITH volatilized ammonia V %. The raw flue gas flow rate was measured, represented byQ flue gas . At stage 1), gaseous ammonia was sprayed in an amountQ NH 3 ,
Q NH 3= Q дымового газа × ( a С оксидов серы + b С оксидов азота - С улетучившегося аммиака ); Q NH 3= Q flue gas × ( a C sulfur oxides + b C nitrogen oxides - C volatilized ammonia ) ;
[0121] где a представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного диоксидом серы в дымовом газе, со значением 0,8; и b представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного оксидами азота в дымовом газе, со значением 1,1. [0121] where a is the reaction coefficient of gaseous ammonia consumed by sulfur dioxide in the flue gas, with a value of 0.8; and b is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by nitrogen oxides in the flue gas, with a value of 1.1.
[0122] [0122] Пример 7Example 7
[0123] Установка для совместной очистки дымового газа с несколькими загрязнителями включала в себя устройство (1) для десульфуризации и адсорбции, устройство (2) SCR-денитрификации, устройство (3) каталитического окисления CO, и устройство (4) распыления газообразного аммиака. Трубопровод (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа был соединен со входом для газа устройства (1) десульфуризации и адсорбции. Выход для газа устройства (1) десульфуризации и адсорбции был соединен со входом для газа устройства (2) SCR-денитрификации с помощью трубопровода для транспортировки глубоко обессеренного дымового газа. Выход для газа устройства (2) SCR-денитрификации был соединен со входом для газа устройства (3) каталитического окисления CO с помощью трубопровода для транспортировки денитрифицированного дымового газа. Устройство (4) распыления газообразного аммиака было предусмотрено внутри трубопровода (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа. Газообразный аммиак подавали в устройство (4) распыления газообразного аммиака через трубопровод (L4) для транспортировки газообразного аммиака. [0123] The multi-pollutant flue gas co-treatment plant included a desulfurization and adsorption device (1), an SCR denitrification device (2), a CO catalytic oxidation device (3), and an ammonia gas spray device (4). The pipeline (L1) for transporting the raw flue gas was connected to the gas inlet of the desulfurization and adsorption device (1). The gas outlet of the desulfurization and adsorption device (1) was connected to the gas inlet of the SCR denitrification device (2) by means of a deep desulphurized flue gas transport pipeline. The gas outlet of the SCR denitrification device (2) was connected to the gas inlet of the CO catalytic oxidation device (3) by means of a pipeline for transporting denitrified flue gas. An ammonia gas spraying device (4) was provided inside the pipeline (L1) for transporting the raw flue gas. Gaseous ammonia was supplied to the device (4) spraying gaseous ammonia through the pipeline (L4) for transporting gaseous ammonia.
[0124] [0124] Пример 8Example 8
[0125] Пример 7 повторяли с тем отличием, что установка содержала второе устройство (5) SCR-денитрификации. Выпускное отверстие устройства (3) каталитического окисления CO было соединено со входом для газа второго устройства (5) SCR-денитрификации посредством трубопровода (L5) транспортировки дымового газа, из которого удален СО; и выпускное отверстие второго устройства (5) SCR-денитрификации было соединено с трубопроводом (L6) для транспортировки чистого дымового газа. [0125] Example 7 was repeated with the difference that the installation contained a second device (5) SCR-denitrification. The outlet of the CO catalytic oxidation device (3) was connected to the gas inlet of the second SCR denitrification device (5) through a flue gas conveying line (L5) from which CO has been removed; and the outlet of the second SCR denitrification device (5) was connected to a conduit (L6) for transporting pure flue gas.
[0126] [0126] Пример 9Example 9
[0127] Пример 8 повторяли с тем отличием, что установка содержала смеситель (6) газообразного аммиака, трубопровод (L4) для транспортировки газообразного аммиака и трубопровод (L7) для транспортировки горячего теплоносителя были соединены со входом для газа смесителя (6) газообразного аммиака; и выход для газа из смесителя (6) газообразного аммиака был соединен с устройством (4) распыления газообразного аммиака с помощью трубопровода (L8) для транспортировки газовой смеси из газообразного аммиака и горячего теплоносителя. [0127] Example 8 was repeated with the difference that the installation included an ammonia gas mixer (6), an ammonia gas pipeline (L4) and a hot heat transfer pipeline (L7) were connected to the gas inlet of the ammonia gas mixer (6); and the gas outlet of the ammonia gas mixer (6) was connected to the ammonia gas atomization device (4) by means of a conduit (L8) for transporting a gas mixture of ammonia gas and a hot heat transfer medium.
[0128] [0128] Пример 10Example 10
[0129] Пример 9 повторяли с тем отличием, что установка дополнительно содержала теплообменник (7), где теплообменник (7) был соединен с трубопроводом (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа и трубопроводом (L6) для транспортировки чистого дымового газа, соответственно, и место соединения теплообменника (7) с трубопроводом (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа находилось выше по потоку от устройства (4) распыления газообразного аммиака. Трубопровод (L6) для транспортировки чистого дымового газа был присоединен выше по потоку от трубопровода (L7) для транспортировки горячего теплоносителя. [0129] Example 9 was repeated with the difference that the plant further comprised a heat exchanger (7) where the heat exchanger (7) was connected to a pipeline (L1) for transporting raw flue gas and a pipeline (L6) for transporting clean flue gas, respectively, and the junction of the heat exchanger (7) with the pipeline (L1) for transporting raw flue gas was upstream of the device (4) atomizing gaseous ammonia. The pipeline (L6) for transporting clean flue gas was connected upstream of the pipeline (L7) for transporting the hot heat transfer medium.
[0130] [0130] Пример 11Example 11
[0131] Пример 10 повторяли с тем отличием, что десульфуририрующий и адсорбирующий слой или молекулярное сито было предусмотрено внутри устройства (1) десульфуризации и адсорбции. Десульфуририрующий и адсорбирующий слой или молекулярное сито представляло собой оксид кальция и/или активированный уголь. Теплообменник (7) представлял собой теплообменник GGH. [0131] Example 10 was repeated with the difference that a desulfurization and adsorption layer or molecular sieve was provided inside the desulfurization and adsorption device (1). The desulfurizing and adsorbing layer or molecular sieve was calcium oxide and/or activated carbon. The heat exchanger (7) was a GGH heat exchanger.
[0132] [0132] Пример 12Example 12
[0133] Пример 11 повторяли с тем отличием, что трубопровод (L1) для транспортировки неочищенного дымового газа был снабжен датчиком (Q1) контроля расхода дымового газа, датчиком (C1) контроля концентрации оксидов серы и датчиком (C2) контроля концентрации оксидов азота. Трубопровод (L4) для транспортировки газообразного аммиака был снабжен датчиком (Q3) контроля расхода газообразного аммиака. Трубопровод (L6) для транспортировки чистого дымового газа был снабжен устройством (C3) измерения концентрации газообразного аммиака. Датчик (Q1) контроля расхода дымового газа измерял расход неочищенного дымового газа, который был представлен Q дымового газа . Датчик (C1) контроля концентрации оксидов серы измерял концентрацию оксидов серы в неочищенном дымовом газе, которая была представлена С оксидов серы в %. Датчик (C2) контроля концентрации оксидов азота измерял концентрацию оксидов азота в неочищенном дымовом газе, которая была представлена С оксидов азота в %. Устройство (C3) измерения концентрации газообразного аммиака измеряло концентрацию газообразного аммиака в выпускаемом чистом дымовом газе, которая была представлена С улетучившегося аммиака в %. [0133] Example 11 was repeated with the difference that the pipeline (L1) for transporting raw flue gas was equipped with a flue gas flow sensor (Q1), a sulfur oxides concentration sensor (C1), and a nitrogen oxides concentration sensor (C2). The pipeline (L4) for transporting gaseous ammonia was equipped with a sensor (Q3) for monitoring the flow of gaseous ammonia. The pipeline (L6) for transporting clean flue gas was provided with a device (C3) for measuring the concentration of gaseous ammonia. The flue gas flow control sensor (Q1) measured the raw flue gas flow, which was represented by flue gas Q . The sulfur oxides concentration sensor (C1) measured the concentration of sulfur oxides in the raw flue gas, which was represented by C % of sulfur oxides . The NOx control sensor (C2) measured the NOx concentration in the raw flue gas, which was represented by NOx C %. The ammonia gas concentration measurement device (C3) measured the concentration of ammonia gas in the discharged clean flue gas, which was represented by C% of volatilized ammonia .
[0134] С помощью вычисления [0134] By calculating
Q NH 3= Q дымового газа × ( a С оксидов серы + b С оксидов азота - С улетучившегося аммиака ), Q NH 3 \u003d Q flue gas × ( a C sulfur oxides + b C nitrogen oxides - C volatilized ammonia ) ,
[0135] где a представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного диоксидом серы в дымовом газе, со значением 0,8; и b представляет собой коэффициент реакции газообразного аммиака, израсходованного оксидами азота в дымовом газе, со значением 1,1, датчик (Q3) контроля расхода газообразного аммиака приводили к показанию Q NH 3 . [0135] where a is the reaction coefficient of gaseous ammonia consumed by sulfur dioxide in the flue gas, with a value of 0.8; and b is the reaction coefficient of ammonia gas consumed by nitrogen oxides in the flue gas, with a value of 1.1, the ammonia gas flow control sensor (Q3) resulted in Q NH 3 .
[0136] Эксперименты проводились в соответствии с приведенными примерами. [0136] The experiments were carried out in accordance with the examples.
[0137] Были количественно получены смоделированные дымовые газы, имеющие различные массовые концентрации, содержащие диоксид серы, оксиды азота и монооксид углерода. Различные смоделированные дымовые газы обрабатывали при достаточном количестве газообразного аммиака и затем измеряли эффективность удаления NOX и CO с глубокой десульфуризацией и без нее. [0137] Simulated flue gases having various mass concentrations containing sulfur dioxide, nitrogen oxides and carbon monoxide were quantitatively obtained. Various simulated flue gases were treated with sufficient ammonia gas and then NO X and CO removal efficiency was measured with and without deep desulfurization.
[0138] Данные из экспериментов по удалению NOX сравнивали следующим образом. [0138] Data from NO X removal experiments were compared as follows.
мг/м3 Sulfur dioxide concentration after desulfurization
mg / m 3
мг/м3 Sulfur dioxide concentration after deep desulfurization
mg / m 3
(°C)SCR reaction temperature
(°C)
(%)NO x removal rate
(%)
[0139] Примечание: [0139] Note:
Степень удаления NOX=(содержание NOX в дымовом газе перед SCR-обработкой - содержание NOX в дымовом газе (чистом дымовом газе) после SCR-обработки) / (содержание NOX в дымовом газе перед SCR-обработкой) × 100%.NO X removal rate = (NO X content in flue gas before SCR treatment - NO X content in flue gas (clean flue gas) after SCR treatment) / (NO X content in flue gas before SCR treatment) × 100%.
[0140] Из экспериментов установлено, что при использовании технического решения по настоящей заявке и при размещении адсорбционного слоя перед SCR-денитрификацией, дымовой газ подвергается глубокой десульфурации, что значительно улучшает степень денитрификации SCR; более того, эффект SCR-денитрификации также может быть обеспечен даже в условиях относительно низких температур, благодаря чему реакцию денитрификации можно осуществлять при пониженной температуре, что значительно снижает стоимость денитрификации. [0140] From experiments, it has been found that when using the technical solution of the present application and placing the adsorption layer before SCR denitrification, the flue gas undergoes deep desulfurization, which greatly improves the degree of SCR denitrification; moreover, the effect of SCR denitrification can also be achieved even under conditions of relatively low temperatures, so that the denitrification reaction can be carried out at a lower temperature, which greatly reduces the cost of denitrification.
[0141] Данные из экспериментов по удалению CO сравнивали следующим образом. [0141] Data from CO removal experiments were compared as follows.
мг/м3 Sulfur dioxide concentration after desulfurization
mg / m 3
мг/м3 Sulfur dioxide concentration after deep desulfurization
mg / m 3
(°C)CO catalytic oxidation temperature
(°C)
(%)Degree of CO removal
(%)
[0142] Примечание: [0142] Note:
Степень удаления CO=(содержание СО в дымовом газе перед СО-обработкой - содержание СО в дымовом газе (чистом дымовом газе) после СО-обработки) / (содержание СО в дымовом газе перед СО-обработкой) × 100%.CO removal rate=(CO content in flue gas before CO-treatment - CO content in flue gas (clean flue gas) after CO-treatment)/(CO content in flue gas before CO-treatment) × 100%.
[0143] Из экспериментов можно сделать вывод, что удаление диоксида серы из дымового газа с помощью глубокой десульфуризации после предварительного введения газообразного аммиака может предотвратить отравление каталитического окислителя CO и относительно повысить концентрацию CO в агломерационном дымовом газе, поступающем в устройство каталитического окисления CO, так что эффективность декарбонизации устройства каталитического окисления СО повышается; и даже при использовании низкотемпературного каталитического окислителя CO высокая эффективность декарбонизации может быть достигнута в низкотемпературной среде. [0143] From experiments, it can be concluded that the removal of sulfur dioxide from the flue gas by deep desulfurization after the preliminary introduction of ammonia gas can prevent poisoning of the CO catalytic oxidizer and relatively increase the concentration of CO in the sinter flue gas entering the CO catalytic oxidation device, so that the decarbonization efficiency of the CO catalytic oxidation device is increased; and even when using a low temperature CO catalytic oxidizer, high decarbonization efficiency can be achieved in a low temperature environment.
[0144] Вышеприведенное описание представляет собой только предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что специалистам в данной области техники будет понятно, что различные усовершенствования и модификации могут быть сделаны без отклонения от сущности настоящего изобретения, и такие усовершенствования и модификации должны находиться в пределах объема защиты настоящего изобретения. [0144] The above description is only the preferred embodiments of the present invention. It should be noted that those skilled in the art will appreciate that various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention, and such improvements and modifications should be within the protection scope of the present invention.
Claims (43)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911073483.7 | 2019-11-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2791815C1 true RU2791815C1 (en) | 2023-03-13 |
Family
ID=
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2429900C1 (en) * | 2008-02-28 | 2011-09-27 | Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. | Method and device for treating flue gas |
| RU2438761C2 (en) * | 2006-06-12 | 2012-01-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Method and system for complex dry and wet cleaning of combustion gas |
| CN102512952A (en) * | 2011-11-14 | 2012-06-27 | 浙江天蓝环保技术股份有限公司 | Fluidized bed-based flue gas combined desulfurization and denitration process |
| WO2015085353A1 (en) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Reid Systems (Australia) Pty Ltd | Method and apparatus for removing carbon dioxide from flue gas |
| CN105233672A (en) * | 2015-11-05 | 2016-01-13 | 云南蓝澈科技有限公司 | Denitration and decarburization device for sintering flue gas and process thereof |
| CN205109399U (en) * | 2015-11-05 | 2016-03-30 | 云南蓝澈科技有限公司 | A denitration decarbonization device for sintering flue gas |
| CN106334443A (en) * | 2016-09-21 | 2017-01-18 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | Low-temperature coke oven flue gas desulfurizing and denitrifying process |
| CN108568207A (en) * | 2018-04-27 | 2018-09-25 | 北京工业大学 | A kind of energy-efficient sintering flue gas multi-pollutant purification technique |
| CN109276979A (en) * | 2018-11-21 | 2019-01-29 | 中国科学院力学研究所 | The device and method of pollutant in a kind of removing sintering flue gas |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2438761C2 (en) * | 2006-06-12 | 2012-01-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Method and system for complex dry and wet cleaning of combustion gas |
| RU2429900C1 (en) * | 2008-02-28 | 2011-09-27 | Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. | Method and device for treating flue gas |
| CN102512952A (en) * | 2011-11-14 | 2012-06-27 | 浙江天蓝环保技术股份有限公司 | Fluidized bed-based flue gas combined desulfurization and denitration process |
| WO2015085353A1 (en) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Reid Systems (Australia) Pty Ltd | Method and apparatus for removing carbon dioxide from flue gas |
| CN105233672A (en) * | 2015-11-05 | 2016-01-13 | 云南蓝澈科技有限公司 | Denitration and decarburization device for sintering flue gas and process thereof |
| CN205109399U (en) * | 2015-11-05 | 2016-03-30 | 云南蓝澈科技有限公司 | A denitration decarbonization device for sintering flue gas |
| CN106334443A (en) * | 2016-09-21 | 2017-01-18 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | Low-temperature coke oven flue gas desulfurizing and denitrifying process |
| CN108568207A (en) * | 2018-04-27 | 2018-09-25 | 北京工业大学 | A kind of energy-efficient sintering flue gas multi-pollutant purification technique |
| CN109276979A (en) * | 2018-11-21 | 2019-01-29 | 中国科学院力学研究所 | The device and method of pollutant in a kind of removing sintering flue gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA128510C2 (en) | Flue gas multi-pollutant collaborative purification process method and apparatus | |
| RU2685136C1 (en) | Method of flue gas desulphurization and denitration and a device | |
| CA2990085C (en) | Method and apparatus for removing nitrogen oxide and sulfur dioxide from gas streams | |
| KR102324986B1 (en) | Carbon capture | |
| US9308496B2 (en) | System and method for controlling and reducing NOx emissions | |
| EP3421115A2 (en) | Apparatus and method for ammonia-based desulfurization | |
| JPS5843224A (en) | Dry type flue gas desulfurization and denitration method | |
| CN110876881B (en) | Complex iron desulfurizer for claus tail gas treatment | |
| CN104587809A (en) | Ozone-hydroxy free radical dry-wet combined desulphurization and denitration technology | |
| CN111939757A (en) | Method for removing nitrogen oxides in low-temperature flue gas | |
| CN108355488B (en) | Waste gas circulating denitration method for iron ore pellets | |
| CN107519762A (en) | A kind of clean type coke oven flue gas desulfurization denitration method and application | |
| EP3597286A1 (en) | Acid gas treatment | |
| CN102909104A (en) | Thermal regeneration method and device of SCR (selective catalytic reduction) denitration catalyst | |
| RU2791815C1 (en) | Multiple pollutants flue gas joint cleaning method and plant | |
| CN206463781U (en) | A kind of desulfuring and denitrifying apparatus of coke oven flue gas | |
| CN211753781U (en) | Smoke multi-pollutant cooperative purification device | |
| CN102728215B (en) | Composition and method for removing nitrogen oxides in desulfurizing tower | |
| CN107261805A (en) | A kind of special hydrazine solution of chimney smoke desulphurization denitration and preparation method thereof | |
| CN111298619A (en) | Electric smelting furnace flue gas treatment device and method | |
| CN217015752U (en) | Integrated treatment system for desulfurization, denitration and dust removal of calcined flue gas | |
| CN202845023U (en) | Heat treatment regeneration device of SCR (Selective Catalytic Reduction) denitration catalyst | |
| CN105457463A (en) | Method and device for deep emission reduction of sulfur-bearing exhaust gas | |
| CN109893979A (en) | A kind of desulfurization denitration method for coal-burning boiler | |
| CN208356476U (en) | A kind of low-temperature flue gas redox denitrating system |