含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置的制造方法_2

文档序号:8793501阅读:来源:国知局
水或替代工艺水的一部分。这样既可以利用废水中的NH3,减少通入吸附塔中纯册13气的用量,又可以对烟气降温,无废水外排。
[0037]进一步优选的是,在步骤(II)中,稀释氨气(即空气稀释氨气)是由氨气与空气通过空气与氨气混合装置(M)来获得的。
[0038]当吸附塔正常停运或吸附装置和/或水冷装置发生事故时(例如装置因故障或维护需要停机,或水冷系统故障时),停止步骤(2)喷水,同时切断烟气的供应,仅仅运行步骤
(I)或启动步骤(I)(即打开冷风阀向烟道中通入冷空气)。因此迅速降低烟气的温度,进而迅速降低吸附塔内活性炭床层温度。从而确保吸附塔的安全停运,避免安全事故的发生,以及避免对设备的破坏和对吸附塔床层中活性炭的损坏。
[0039]一般情况下,在正常的操作中,(I)首先通过向输送高温烟气的烟道中通入冷空气来对烟气进行第一次降温,(2)然后在通入冷空气位点的下游向烟气中喷入工艺水(冷却水或冷水雾)(例如喷水量应加以控制,使得烟气的湿度低于12wt%、优选低于10?〖%、更优选低于9wt%)来降低烟气的温度。另外,通过向吸附塔的烟气输入管道中和/或向进入吸附塔内的烟气中喷入稀释氨气(即空气稀释氨气),也在较低程度上调节吸附塔内烟气的温度。
[0040]当输送来的烟气温度Tl偏高,即高于时,若单纯依靠或主要依靠在步骤(2)中喷水降低烟气温度则会导致烟气的湿度偏高,影响在吸附塔内的后续吸附操作,此时,应该在以上(I)步骤中加大冷空气(如处于环境温度下的空气)的通入量来降低烟气的温度,而在步骤(2)中的喷水量保持相对稳定。这样,确保进入吸附塔内的烟气的湿度和温度的相对稳定。
[0041]当输送来的烟气温度Tl偏低时,即低于时,则主要或仅仅依靠在步骤(2)中喷冷水来大幅度降低烟气的温度。这样,仍然能够确保进入吸附塔内的烟气的湿度和温度的相对稳定。
[0042]当吸附塔正常停运或发生事故时(装置因故障或维护需要停机,或水冷系统故障时),为了在不增加塔内湿度的条件下降低吸附塔内温度,停止步骤(2)喷水(即关闭工艺水降温系统),同时切断烟气的供应(即将原烟气挡板关闭),仅仅运行步骤(I)或启动步骤(I)(即打开冷风阀向烟道中通入冷空气),从而迅速降低烟气的温度,进而迅速降低吸附塔内活性炭床层温度。从而确保吸附塔的安全停运,避免安全事故的发生,以及避免对设备的破坏和对吸附塔床层中活性炭的损坏。
[0043]根据本实用新型的第二个实施方案,提供含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置或用于以上方法中的含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置,它包括
[0044]I)吸附塔,
[0045]2)在吸附塔的烟气输入口上游的原烟气输送烟道,其中在烟道的上游位置Pl上设有冷风入口,和在烟道的下游位置P2上设有工艺水喷嘴,
[0046]3)任选的与Pl位置上的冷风入口相连通的冷风机,
[0047]4)与P2位置上的工艺水喷嘴相连通的工艺水输送管道,优选的是,该管道的另一端连接至制酸区的含氨废水贮罐,
[0048]5)位于Pl和P2位置之间的增压风机,
[0049]6)氨气输送管路,其中:在该氨气输送管路上设有一种氨气与空气混合装置(M),该氨气输送管路的后端分别连通至原烟气输送烟道和/或延伸到吸附塔内并且在其末端安装了氨气喷嘴,或从该氨气输送管路的末段上分出多个氨气支路,这些支路分别连通至原烟气输送烟道以及任选地连接到位于吸附塔的进气室内的一个或多个氨气喷嘴和任选的位于吸附塔的各活性炭床层之间的间隙空间中的多个氨气喷嘴;和
[0050]7)解吸塔,它包括:上部的加热区和下部的冷却区以及位于两者之间的中间区,位于塔顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口 ;所述解吸塔具有10-45米、优选15-40米、更优选20-35米的塔高;
[0051]8)为加热区输入加热气体的第一管路;
[0052]9)为冷却区输入常温空气的冷却风机;
[0053]10)向解析塔的上部通入氮气的氮气管路和位于氮气管路中的氮气换热器;
[0054]11)用于从冷却区中排出冷却风(G2’ )的第四管路,第四管路的前端连接到冷却区的出风口,其中该第四管路的后端连接到氮气换热器的加热介质通道的入口 ;
[0055]12)从解吸塔的加热区和冷却区之间的中间区段中所引出的S02浓缩气体引出管;和
[0056]13)任选的用于将氮气通入解析塔的下部的第二氮气输入管(附图中未示出)。
[0057]优选的是,在位置Pl的前端和后端分别设置第一测温点和第二测温点。优选的是,在位置P2的下游、在吸附塔的烟气进口的上游设置第三测温点。
[0058]以上所述的氨气与空气混合装置(M)是用于活性炭吸附塔的氨气和空气混合装置,用于获得稀释氨气。该混合装置(M)包括包括空气管道、氨气管道、空气螺旋段、氨气螺旋段、混合段和混合气体出口,其中氨气管道从直径更大的空气管道的一侧插入(或延伸进入)空气管道中,然后弯折并沿着空气管道轴线沿着气流方向延伸一段距离L (它例如是混合装置总长度的20-80%、更优选35-65%,比如L = 0.2-2米,优选0.3-1.5米),氨气管道的末段为氨气螺旋段,氨气螺旋段包括由氨气管道内的m个纵向延伸的螺旋板所隔开的m个螺旋形氨气通道,此外,与氨气螺旋段相对应的空气螺旋段包括由介于氨气管道与空气管道之间的空间内的η个纵向延伸的螺旋板所隔开的η个螺旋形空气通道,在这两种通道的末端之后是(属于空气管道末段或混合装置末段的)混合段,再之后或混合段的末端是混合气体出口;其中m为1-6,η为1-8和其中空气螺旋段的螺旋方向与氨气螺旋段的螺旋方向相反。
[0059]一般来说,空气螺旋段与氨气螺旋段同轴心。
[0060]优选的是,m为1-4,η为1_6,更优选m为2或3,和/或η为2、3、4或5。
[0061]优选的是,在混合段中设有第一折流板和/或第二折流板。或,第一折流板和第二折流板作为一组并且重复设置2至3组;或第一折流板和第二折流板交替设置并且各自分别设置1-3个,优选各自分别设置2个。
[0062]一般,该氨气管道的外直径是空气管道的内径的30-70%,更优选40-60%。
[0063]优选的是,第一折流板是圆环板结构,圆环板的外圆周与混合管道内壁连接;第二折流板是圆板结构,置于混合管道之内,圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。
[0064]优选的是,第二折流板是圆环板结构,圆环板的外圆周与混合管道内壁连接;第一折流板是圆板结构,置于混合管道之内,圆板外圆周与混合管道之间有间隙以便让混合气体通过。
[0065]一般来说,空气螺旋段的长度是氨气螺旋段的长度的0.7-2.8倍,优选0.8-2.5倍,更优选1-2.0倍,更优选1.2-1.8倍。
[0066]一般来说,混合段的长度是空气螺旋段的长度的0.4-1倍,优选0.6-0.8倍。
[0067]空气螺旋段与氨气螺旋段具有类似于弹簧或虚拟弹簧的结构。空气螺旋段的螺旋形空气通道或氨气螺旋段的螺旋形氨气通道各自的螺距与螺旋直径之比(即K/2R或k/2r)分别是 0.2-2:1,优选 0.4-1.5:1,更优选 0.6-1.0:1。
[0068]在空气与氨气的混合过程中,氨气从氨气入口通入到装置M中,然后经过氨气螺旋段。在氨气螺旋段入口处氨气被分为若干部分,然后沿着螺旋管路流动,最后在氨气螺旋段出口处形成螺旋的氨气气流。空气从空气入口通入到装置的空气管道中,然后经过空气螺旋段。在空气螺旋段入口处空气被分为若干部分,然后沿着螺旋管路流动,最后在空气螺旋段出口处形成螺旋的空气气流。在混合段处,螺旋的氨气气流和逆向螺旋的空气气流形成强烈的对流运动,能够很快的进行混合,接着混合气流通过第一折流板和第二折流板。第一折流板和第二折流板将混合气流变成紊流,继续加强空气和氨气的混合效果,最终在混合气体出口处使空气和氨气达到理想的混合效果。
[0069]另外,第一折流板和第二折流板作为一组并且重复设置2至3组;或第一折流板和第二折流板交替设置并且各自分别设置1-3个,优选各自分别设置2个。
[0070]氨气与空气在该混合装置中混合之后变成稀氨气,然后被通入到吸附塔的烟气进口之前的烟气通道内和该吸附塔内。所述活性炭脱硫脱硝系统包括活性炭吸附塔和解析土it
ο
[0071]氨气管道和空气管道的直径取决于吸附塔的尺寸规模。吸附塔的尺寸规模越大,需要通入的稀氨气量越大,则氨气管道和空气管道的直径越大。氨气管道的外直径是例如5cm_80cm,如10_60cm,管壁厚是例如l_2cm,如1.5cm。空气管道的外直径是例如10cm-120cm,如15-100cm,管壁厚是例如1-2.5cm,如1.5或2.0cm0氨气-空气混合装置M的总长度是0.6-3.5米,优选0.8-3米,更优选1.0-2.5米。
[0072]以上所述的空气与氨气混合装置由空气管道、氨气管道、空气螺旋段、氨气螺旋段、混合段和混合气体出口组成。空气从空气管道通入装置,氨气从氨气管道通入装置。空气管道尺寸大于氨气管道尺寸。氨气管道插入到空气管道中,然后沿着空气管道轴线沿着气流方向延伸一段距离。在置于空气管道内的氨气管道,沿着空气管道轴线的氨气螺旋段入口开始至尾部,属于氨气螺旋段。在氨气螺旋段内,将氨气管道均分为若干部分,每一部分都沿着轴线螺旋向后延伸,直至氨气螺旋段出口,并且每个部分之间用螺旋板相互隔开的。空气螺旋段属于空气管道的一部分,从空气螺旋段入口开始至空气螺旋段出口结束。在空气螺旋段中,将氨气管道与空气管道之间的圆环均分为若干部分,每一部分都沿着轴线以与氨气管道螺旋段相反的旋向螺旋向后延伸,直至空气螺旋段出口,并且每个部分之间用螺旋板相互隔开。混合段是位于空气螺旋段之后紧接空气螺旋段,直至混合气体出口的一段管道,其内部设置有第一折流板、第二折流板,也可设置按照第一折流板和第二折流板次序排列的多组折流板。例如,第一折流板是圆环板结构,圆环板外圆与混合管道内壁连接。第二折流板是圆板结构,置于混合管道之内,圆板外圆与混合管道之间有间隙,可容混合气体通过。
[0073]氨气通过“氨气混合器”与稀释风机鼓入的空气混合,使NH3浓度低于爆炸下限,为防止空气温度过低结露,需要对混合后的气体进行加热,加热后的稀释氨气在吸附塔入口烟道由喷氨格栅均匀喷入。
[0074]活性炭从解析塔顶部送入,从塔底部排出。在解析塔上部的加热段,吸附了污染物质的活性炭被加热到400°C以上,并保持3小时以上,被活性炭吸附的SO2被释放出来,生成“富硫气体(SRG) ”,SRG输送至制酸工段制取H2S04。被活性炭吸附的NOx发生SCR或者SNCR反应,同时其中二噁英大部分被分解。解析塔解析所需热量由一台热风炉提供,高炉煤气在热风炉内燃烧后,热烟气送入解析塔的壳
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