廢氣處理設(shè)備,污水處理工藝

冶金焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)分析

2020/10/13 16:33:53

現(xiàn)階段,由北京工業(yè)大學(xué)中科院、蘭州物理研究所、中科院大連化物所等單位開發(fā)的低溫催化劑,在焦?fàn)t企業(yè)實(shí)行的工業(yè)測試中,已經(jīng)得到了證實(shí),催化劑的性能能夠滿足脫硝的要求。下面文章提出了一種SCR脫硫塔+除塵器+加熱爐+SCR脫銷的焦?fàn)t煙氣治理工藝,脫硫脫硝設(shè)備縱向并列布置,以減小占地面積。該工藝可以實(shí)現(xiàn)較高的脫硫脫硝效率,適應(yīng)焦?fàn)t加煤出焦轉(zhuǎn)換是煙氣溫度、成分波動(dòng)大的問題,實(shí)現(xiàn)長期有效運(yùn)行。


1 煙氣脫硫工藝


1.1 干法脫硫


固體堿吸收劑在干燥和半干燥煙道氣脫硫系統(tǒng)中主要是通過煙氣穿透煙道氣和吸收劑的方法來接觸煙道氣,其中的SO2無論是在何種環(huán)境下,都會(huì)發(fā)生一定反應(yīng)進(jìn)而生成亞硫酸鹽與硫酸鹽。想要使反應(yīng)速度加快,要保證固體堿松散或細(xì)小。煙氣脫硫系統(tǒng)中的煙氣在半干法煙道中加入水,會(huì)有一種液膜形成在堿性物質(zhì)顆粒的表面,然后加入SO2,能提高固體堿物質(zhì)的反應(yīng)速度,這種方法不會(huì)明顯的腐蝕設(shè)備,也不存在排放污水情況,且氣體排放中溫度并未明顯降低,讓煙囪更易擴(kuò)散與通風(fēng)。


1.2 濕法脫硫


在科學(xué)技術(shù)的不斷成熟下,脫硫效率已明顯高于95%。其能回收利用副產(chǎn)品,運(yùn)行成本較低,煤種適應(yīng)性強(qiáng),且產(chǎn)能較大。同時(shí)由于石灰石濕法脫硫工藝所具有的吸收劑成本較低,所以,已在濕法脫硫領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。該工藝能對(duì)高濃度SO2處理要求進(jìn)行充分滿足,所具有的吸收劑利用率與脫硫率較高。其缺點(diǎn)是脫硫廢水具有腐蝕性,建設(shè)成本高,而最重要的一個(gè)問題就是需要持續(xù)對(duì)脫硫劑進(jìn)行采買,而且難以處理副產(chǎn)品的亞硫酸鈣。通常而言,焦化廠會(huì)使用氨脫硫技術(shù),其能有效將管道中的氧氣去除,同時(shí)也能夠?qū)够瘡S回收車間處理系統(tǒng)進(jìn)行充分利用,讓兩者相結(jié)合反應(yīng)生成硫酸銨。氨法脫硫一般使用液體吸收劑洗滌煙氣除氧,該裝置操作簡單,具有很高的脫硫效率。


2 SCR脫硫塔+除塵器+加熱爐+SCR脫銷的焦?fàn)t煙氣治理工藝


2.1 工藝路線


工藝流程如圖1,所含主要設(shè)備包括:脫硫塔、除塵器、氨氣、SCR脫硝反應(yīng)塔、刮板機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)。


 


2.2 工藝描述及工藝特點(diǎn)


從備煤車間運(yùn)過來的精洗煤,最后送入到焦化爐中,在950~1000℃的高溫下,進(jìn)行干餾焦炭煙氣當(dāng)中的,氮氧化合物主要是在高溫條件下產(chǎn)生的。溫度范圍在180~300℃焦?fàn)t煙氣進(jìn)入脫硫塔,經(jīng)脫硫后煙氣進(jìn)入除塵器,再由加熱爐加熱煙氣進(jìn)入SCR脫硝塔進(jìn)行脫硝,最后煙氣達(dá)標(biāo)排放。在此過程中,要求風(fēng)機(jī)出口的煙溫要不得低于125℃以下,避免溫度過低造成對(duì)煙筒內(nèi)部部件的損壞,流量可以采用循環(huán)風(fēng)機(jī)采用變頻控制的方式實(shí)現(xiàn)。


3關(guān)于除塵灰倉淌水問題的工藝設(shè)備優(yōu)化


脫硫灰單元運(yùn)行不暢導(dǎo)致布袋阻力增大,降低了引風(fēng)機(jī)的抽引風(fēng)量即處理煙氣量,間接影響了脫硫脫硝整體裝置的運(yùn)行效果。


3.1 優(yōu)化催化劑倉、灰倉保溫效果


將原催化劑倉、灰倉保溫結(jié)構(gòu)(100 mm厚巖棉加0.8 mm鋁皮瓦楞板保護(hù)殼)進(jìn)行優(yōu)化,具體方法如下。


1)在每個(gè)灰倉設(shè)置1組外壁并增設(shè)蒸汽伴熱管,伴熱管采用0.2 MPa低壓蒸汽;倉體四面各有1排蛇形管并有蒸汽進(jìn)口和凝結(jié)水出口,倉體上部有蒸汽環(huán)管和下部凝結(jié)水環(huán)管,分別與蒸汽干管和凝結(jié)水干管相接。


2)蛇形伴熱管不直接與倉體外壁接觸,伴熱管管徑均為DN25 mm低壓流體焊接鋼管。蛇形管圓弧段距離灰斗倉壁不大于150 mm,在灰斗下部伴熱蛇形管距離倉壁逐漸變小,與蒸汽冷凝水干管連接。


3)在催化劑倉、灰倉伴熱管外部增設(shè)6 mm厚納米氣凝膠氈,然后鋪設(shè)100 mm厚巖棉加0.8 mm鋁皮瓦楞板保護(hù)殼。


4)除塵設(shè)備使用前,先開加熱系統(tǒng)30 min,待除塵設(shè)備有一定溫升,方可使用。


通過優(yōu)化催化劑倉、灰倉保溫效果,保持煙氣在除塵器內(nèi)溫度在200℃以上,測量灰倉壁煙氣溫度在180℃以上,有效保證了煙氣水蒸汽不凝結(jié)。


3.2 優(yōu)化氨氣氣源


綜合分析氨氣供應(yīng)管路,在脫硫脫硝裝置前增設(shè)氨氣加熱器,將氨氣加熱至130℃以上,氨氣中的氨水完全氣化,氨氣輸送管道采用蒸汽伴熱保溫。氨氣加熱器原理為蒸汽換熱,通過低壓蒸汽與氨氣換熱將氨氣由50℃提高至130℃以上。


3.3 優(yōu)化壓縮空氣氣源


通過增設(shè)深冷型冷凍式壓縮空氣干燥機(jī),除去壓縮空氣中的油和凝結(jié)水,消除了除塵布袋反吹過程、氣力輸灰過程中總壓縮空氣攜帶水和脫硫灰混合的影響。


3.4 優(yōu)化氣力輸灰系統(tǒng)


優(yōu)化氣力輸灰系統(tǒng)的措施包括:(1)通過取消部分管段,縮短灰倉排灰孔與氣力輸灰系統(tǒng)的連接距離;(2)提高連接管道的保溫密封效果;(3)優(yōu)化氣力輸送自動(dòng)運(yùn)行程序,增加無效輸送報(bào)警,即在開始輸送后,通過輸送阻力信號(hào)判斷輸送系統(tǒng)是否處于無效輸送狀態(tài)(即無料輸送),系統(tǒng)及時(shí)提示巡檢人員檢查除塵器灰斗下料狀態(tài)。通過上述措施,有效保證了灰倉排灰的連續(xù)性。


4 煙氣脫硝工藝


各類脫硝技術(shù)中,選擇性催化還原脫硝率最高,有非常廣的應(yīng)用范圍,并較為成熟。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí),催化劑選擇的關(guān)鍵參數(shù)是煙氣溫度,此技術(shù)需要維持約為220℃的溫度運(yùn)行條件范圍內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng),催化反應(yīng)的最佳溫度直接影響反應(yīng)過程。想要對(duì)煉焦?fàn)t煙氣溫度進(jìn)行合理控制,人們需對(duì)煙氣加熱系統(tǒng)進(jìn)行改善。水與氮?dú)馐欠磻?yīng)物,無法進(jìn)行有效回收,只會(huì)對(duì)原料與能量進(jìn)行消耗,不能出現(xiàn)任何價(jià)值,并且三年就要更換一次催化劑,有很高的成本。


SCR催化劑脫硝,人們可以改進(jìn)催化劑,有效降低反應(yīng)速率,從而能夠進(jìn)一步降低反應(yīng)溫度。然而,在低溫環(huán)境中,很多技術(shù)依舊處在試驗(yàn)階段,還沒有應(yīng)用在任何工業(yè)裝置的實(shí)踐中,因在低溫條件下SO2和氨容易生成銨鹽,從而使催化劑發(fā)生中毒,對(duì)催化劑性能產(chǎn)生一定的影響,低溫脫硝催化劑有較為集中的采購路線,且有很高的價(jià)格。


5 焦化爐煙氣脫硫脫硝的相關(guān)建議


1)焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝作為大氣污染治理中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),需同現(xiàn)有工藝與規(guī)劃統(tǒng)籌實(shí)施,確定合理的工藝路線。


2)焦?fàn)t煙氣要滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)排放標(biāo)準(zhǔn),必須采取SCR脫硝+脫硫技術(shù)。


3)焦?fàn)t煙氣中含有大量灰分及焦油,防堵和防磨損性能是保證SCR設(shè)備長期安全和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。


5 結(jié)語


總體而言,針對(duì)焦?fàn)t煙氣的化學(xué)與物理特性,并同有關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效結(jié)合,進(jìn)而分析和總結(jié)改進(jìn)了焦?fàn)t煙氣幾類現(xiàn)有的較為成熟的煙氣脫硫脫硝法,進(jìn)而最終提出了切實(shí)可行的煙氣脫硫脫硝基本工藝方案設(shè)計(jì)及相關(guān)問題的改進(jìn)方法,望對(duì)以后脫硫脫硝系統(tǒng)的高效、順利運(yùn)行提供有價(jià)值的指導(dǎo)價(jià)值。


來源:北極星環(huán)保



碧水藍(lán)天環(huán)保平臺(tái)打造工業(yè)環(huán)保綜合服務(wù)平臺(tái),為工業(yè)園區(qū)提供一站式環(huán)保綜合解決方案。50人環(huán)保專家咨詢團(tuán)隊(duì),200個(gè)環(huán)保實(shí)操項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),有工業(yè)環(huán)保問題請(qǐng)隨時(shí)發(fā)到“環(huán)保工匠”小程序,快速提交,5分鐘響應(yīng)!

服務(wù)官網(wǎng):chrystalink.com

咨詢熱線:010-65861787  18516975349

內(nèi)容聲明:信息來源于網(wǎng)絡(luò)分享,僅供學(xué)習(xí),版權(quán)歸文章來源方,并不代表本平臺(tái)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),若有問題請(qǐng)聯(lián)系刪除。