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90万吨焦炉烟气脱硫脱硝工程技术方案研究

北极星环保网来源:. 山西省化工设计院 杨文明 张小军2018/4/25 16:29:34我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硫脱硝 焦炉废气 SCR

北极星环保网讯:摘要:本文以90万吨焦炉烟气脱硫脱硝工程技术方案为例,同时主要从工艺原理、工艺流程、设计焦炉燃烧废气排放指标、主要设备参数及工艺特点等五个方面进行了详细的论述,从而进一步提高脱硫脱硝工程的技术实施。

关键词:脱硫脱硝;工艺原理;工艺流程;工艺特点

焦炉废气中的低温NOX处理技术还属于本世界技术难题,严峻的环保压力迫使焦化企业又不得不面对NOX的排放控制。寻求一种合理的解决方案很有必要。旋转喷雾半干法(钠法)脱硫+除尘脱硝一体化已成功运用于宝钢湛江钢铁焦化项目(2015年11月)。本次工艺采用“旋转喷雾半干法(钙法)脱硫+除尘脱硝一体化”整体技术工艺,以期对其技术进行优化,为国内煤焦化行业焦炉气治理提供参考

1工艺原理

1.1SDA塔半干法脱硫原理

原烟气通过烟气分布器进入SDA塔,烟气中的二氧化硫在脱硫塔中与细小的石灰浆液(平均液滴直径50μm)发生化学反应,烟气中的酸性组分迅速被细小的研发液滴中和。氢氧化钙粉颗粒同H2O、SO2、H2SO3反应生成干粉产物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下:

⑴SO2被液滴吸收SO2(气)+H2O→H2SO3(液)

⑵吸收的SO2同溶液的吸收剂消石灰粉反应生成亚硫酸钙

Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

⑶液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出CaSO3(液)→CaSO3(固)

⑷部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

1.2脱硝原理

脱硝系统以氨(NH3)为还原剂,在低温SCR催化剂作用下与烟气中的NOX反应,生成N2和H2O,实现NOX脱除,并控制NH3的逃逸率。

烟气中90%以上NOx是以NO形式存在。NH3选择性地和NOX反应生成无二次污染的N2和H2O随烟气排放。

2工艺流程

原烟气通过烟气分布器进入SDA塔,烟气中的酸性组分迅速被细小的研发液滴中和。同时,其中的水分也被蒸发,一部分干燥产物,包括飞灰和吸收反应产物,落入吸收塔底部,进入粉尘输送系统。塔内反应完成的烟气进入布袋除尘器,固体颗粒被收集下来。‘’

完成脱硫和除尘后的烟气温度控制在180-200℃。进入除尘脱硝一体化装置,烟气在除尘脱硝一体化装置内先经布袋除尘,除尘后的烟气与喷氨装置加入的还原剂(氨气)充分混合。混合后的烟气进入脱硝催化剂层,在催化剂作用下发生脱硝反应,脱除NOX;净化后的洁净烟气经过烟囱排放。在除尘脱硝一体化装置旁设置煤气热风炉,定期对催化剂进行在线加热,可实现催化剂的活性再生。

3设计焦炉燃烧废气排放指标

废气处理后符合《炼焦化学工业污染物排放标准》中表6“大气污染物特别排放限值要求”。颗粒物15mg/m3、SO230mg/m3、NOX150mg/m3。

4主要设备参数

4.1风机系统

主风机采用变频离心风机,既能满足焦炉加热吸力调整要求,又可以达到节能目的。

4.2脱硫脱硝系统

脱硫脱硝系统包括:脱硫塔单元、制浆单元、循环浆液单元、脱硝除尘一体化单元、氮气单元组成。

脱硫反应塔主要设计参数如下:

延伸阅读:

在低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用

锅炉烟气脱硫脱硝系统运行问题及处理措施

焦炉烟气脱硫脱硝技术进展与建议

150MW循环流化床锅炉脱硫脱硝技术改造及燃烧优化

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