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        焦爐煙氣如何處理?兩大脫硫脫硝工藝亮點解析

        2017-9-6 11:24:39??????點擊:
        在大氣污染防治的要求下,全國掀起了超低排放改造熱潮。其中,脫硫脫硝工藝的應用尤為重要。本文著重介紹兩大焦爐脫硫脫硝技術工藝:焦爐煙氣脫硫脫硝余熱回收一體化技術和低溫有機催化脫硫脫硝除塵一體化技術。
         
          1焦爐煙氣脫硫脫硝余熱回收一體化技術
         
          1.1工藝流程
         
          焦爐煙氣首先進入干法脫硫系統,利用脫硫劑脫除SO2,然后進入脫硝系統,在還原劑NH3作用下脫除NOx,整個脫硫脫硝過程焦爐煙氣溫降很低。凈化后的煙氣經余熱鍋爐回收后,最后經引風機回送原煙囪排出。
         
          1.2工程應用
         
          該技術已成功運用于內蒙古美方煤焦化有限公司,該公司擁有四座焦爐,每座焦爐產能60萬噸/年,每兩座焦爐共用一座煙囪,每座煙囪煙氣排放量250000Nm3/h,其排放煙氣中含有的SO2含量為250mg/Nm3,NOx濃度為1000mg/Nm3。
         
          每座煙囪建設一套脫硫脫硝余熱回收一體化裝置,分別于2016年6月和8月建成并一次試車成功,目前已平穩運行半年多。處理后的煙氣中SO2濃度小于30mg/Nm3,NOx濃度小于150mg/Nm3,不但達到烏海地區環保要求,同時還達到了GB16171-2012《煉焦化學工業污染物排放標準》中表6特殊地區的指標要求,且每小時副產12t0.6MPa低壓飽和蒸汽。
         
          1.3技術特點
         
          1)先脫硫后脫硝,最后進行余熱回收,脫硫后的煙氣中SO2含量較低,有利于減少脫硝催化劑填裝量,延長催化劑壽命;脫硫產物屬于常規固體廢棄物,處理簡便,還可以實現資源化利用。
         
          2)首次在實際工程應用中采用干法脫硫,溫降很小,遠低于半干法脫硫和濕法脫硫,且整套裝置除散熱外無溫降,可保證脫硝時煙氣的溫度并且有利于最后的余熱回收;
         
          3)采用移動床脫硫工藝,且研制出專用脫硫劑,脫硫效率高、壓降低;
         
          4)移動床干法脫硫具備高效除塵功能,可大幅度降低煙氣中灰塵含量,滿足國標的要求,不必另外設置除塵裝置;
         
          5)進入余熱鍋爐的煙氣已凈化,最大程度地減少了鍋爐的腐蝕,延長了鍋爐壽命;
         
          6)采用低溫脫硝,選用進口的多孔高效低溫脫硝催化劑,相同填裝量的脫硝效率約為普通脫硝催化劑的2倍,脫硝催化劑填裝量少;使用壽命可達3-4年以上。采用CFD模擬對噴氨系統進行設計,最大限度地提高了催化劑效用,降低了氨逃逸;
         
          7)余熱回收后的排煙溫度高,煙氣處理后回原煙囪,使原煙囪始終處在熱備狀態,也避免大量白煙低空排放;
         
          8)設置了地下原煙道閘板門斷電自開啟系統,可保證特殊工況下焦爐的安全;
         
          9)整套裝置僅有脫硫塔、脫硝反應器、余熱鍋爐三臺主要設備,設備數量少,可靈活布置,最大程度地減少占地面積和投資成本,使得不管是新建一體化裝置還是在原有余熱回收的情況下擴建脫硫脫硝都變得可行。
         
          2低溫有機催化脫硫脫硝除塵一體化技術
         
          2.1工藝流程
         
          煙氣經煙道進入反應塔,煙氣和循環漿液逆向接觸,催化劑捕捉反應產物并形成穩定的絡合物,在原煙氣氧氣(>4%)的作用下,亞砜催化劑絡合物與氧氣反應生成硫酸、硝酸和亞砜催化劑,硫酸、硝酸與氨水反應生成硫酸銨、硝酸銨,亞砜類催化劑完成一次循環。經過脫硫脫硝的煙氣進入高效除塵除霧器,捕獲的液滴進入多級氣旋設置的一個桶內,脫硫脫硝后的煙氣直排。
         
          2.2工程應用
         
          2016年底,該技術應用于山西某焦化廠焦爐煙氣的脫硫脫硝項目中。其焦爐煙氣流量為320000Nm3/h,SO2含量為100mg/Nm3,NOx含量為800mg/Nm3,溫度約為160℃,煙氣含氧量為12%。設計要求滿足GB16171-2012《煉焦化學工業污染物排放標準》表5中的指標要求。該焦爐煙氣脫硫脫硝工程已于2017年6月正式運行。
         
          2.3技術特點
         
          1)在一個塔內同時實現脫硫、脫硝和二次除塵,占地面積小,節省建設投資,生產操作費用低。
         
          2)脫硫脫硝效率高,脫硫率能夠達到99%以上,脫硝率能夠達到85%以上,可以達到GB16171-2012《煉焦化學工業污染物排放標準》中表5的指標要求,甚至可以達到表6特殊地區的指標要求。
         
          3)產生的硫酸銨和硝酸銨化肥直接進入焦化廠現有的硫銨系統,故無二次污染,無廢水排出,同時可以產生一定的經濟效益。
         
          4)不需要高溫段,更適合焦化廠低溫焦爐煙氣的脫硫脫硝。
         
          5)該技術采用的獨特催化劑在反應過程中會與亞硫酸和亞硝酸形成亞硫酸催化劑絡合物和亞硝酸催化劑絡合物,防止亞硫酸和亞硝酸逆向分解,生成的亞硫酸和亞硝酸在氧氣的作用下形成硫酸和硝酸,硫酸和硝酸與氨水反應生成硫酸銨和硝酸銨溶液。
         
          6)設置的高效氣旋除塵除霧器能有效克服氨逃逸和亞硫酸銨、亞硝酸銨氣溶膠問題。
         
          7)該脫硫脫硝工藝主要控制的介質為氨水、臭氧和化肥溶液,通過調節臭氧濃度、塔底溶液pH值、化肥溶液濃度等手段就能實現生產的連續、穩定運行。
         
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