焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，包括脱硝塔、余热回收换热器、烟气再热器、管道混合反应器、臭氧发生器，脱硝塔上部与烟气再热器连接，脱硝塔上部设有硫铵母液喷洒吸收段，脱硝塔设有硫铵母液进液口，硫铵母液进液口与硫铵母液槽连接，烟气再热器通过余热回收换热器与焦化烟道气连接，烟气再热器通与管道混合反应器连接，管道混合反应器与臭氧发生器连接，管道混合反应器与脱硝塔底部连接，脱硝塔上部的硫铵母液进液口的下侧设有吸收NOx的液体吸收剂进液口，液体吸收剂与NOx反应生成硝酸盐，硝酸盐从输送到硝酸铵生产设备。本实用新型在较低温度下,实现烟气中的NOx的资源化转化，设备投资少、效率高、运行成本低。
【专利说明】
焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及焦化烟气的脱硝和净化设备技术领域，尤其涉及一种焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统。
【背景技术】
[0002]我国的S02和NOx排放量高居世界各国前列。研究表明，气相S02、N0x是PM2.5的前驱体，由S02，NOx，VOCs等前驱体转变的PM2.5的量，比直接排放得多。S02，Ν0χ是酸雨的主要前体物质之一，造成的大气污染和酸雨问题日益严重，对人类健康和生态系统等造成重大危害，已经成为制约我国经济社会可持续发展的因素。
[0003]根据炼焦环保新标准，烟气中二氧化硫排放要达到50mg/nm3，氮氧化物排放要达到500mg/nm3，而目前焦化企业烟气中含二氧化硫为450mg/nm3左右，氮氧化物1800mg/nm3左右。同时，新标准对现有企业给出了两年多的过渡期，对原有企业执行对应标准截至2014年末，2015年以后将执行新建企业排放限值标准。
[0004]在脱硝方面，目前选择性催化还原(SCR)技术是氮氧化物减排的主流技术，但SCR脱硝技术存在一个烟气温度问题，它要求烟气温度普遍在350°C以上才能完成催化还原反应，而目前焦炉烟气温度普遍在250-300 °C之间。另外，在焦化行业推进脱硫脱硝主要受制于成本的影响。对于100万吨焦/年的焦化厂投资一套脱硝装置，仅设备投资就要约4000万元(40元/吨焦)。每年运行费用约2600万元(26元/吨焦)。因此开发投资小、效率高、运行成本低的脱硝技术是当务之急。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种焦化烟气催化臭氧脱硝和含氨尾气净化方法;本实用新型利用臭氧的强氧化能力，并在催化剂的作用下强化臭氧的氧化脱硝能力，在较低的温度下，实现烟道气中的NOx的资源化转化，具有设备投资少、效率高、运行成本低的优点。
[0006]本实用新型解决技术问题的技术方案为:
[0007]—种焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，包括脱硝塔、余热回收换热器，还包括烟气再热器，管道混合反应器、臭氧发生器，脱硝塔上部通过烟气出口、管道与烟气再热器进气端连接，脱硝塔上部的烟气出口设置设有高效捕雾器，在靠近高效捕雾器的下部设有硫铵母液喷洒吸收段结构，在与硫铵母液喷洒吸收段配合的脱硝塔位置设有硫铵母液进液口，所述硫铵母液进液口与外部的硫铵母液槽连接，经过换热后的烟气从出气端通过管道连接烟囱，所述烟气再热器通过余热回收换热器与焦化烟道气连接，所述烟气再热器通过管道与管道混合反应器连接，所述管道混合反应器通过管道与臭氧发生器连接，管道混合反应器通过管道与脱硝塔底部连接，所述脱硝塔上部的硫铵母液进液口的下侧设有吸收NOx的液体吸收剂，所述液体吸收剂与外部的管道连接，所述液体吸收剂与NOx反应生成的硝酸盐，硝酸盐从脱硫脱硝塔釜溶液出口排出、经过管道输送到硝酸铵生产设备。
[0008]所述液体吸收剂为氨水，氨水进液口与氨水管道连接，所述氨水采用焦化厂回收车间提供或外购的剩余氨水。
[0009]所述脱硝塔在硫铵母液进液口下部与氨水进液口上部之间设有液体催化剂进液口，所述催化剂进液口与液体催化剂供应管道连接。
[0010]所述液体催化剂采用高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠或过氧化氢中的一种或几种复配作为催化剂，催化剂配制成质量浓度为0.1-1 %的催化剂溶液。
[0011]所述脱硝塔底部设有尾气进气口，所述尾气进气口与焦炉煤气脱硫等工段的含氨尾气管道连接。
[0012]尾气中的氨在与烟气中的氮氧化物反应脱硝的同时尾气也得到净化。
[0013]所述脱硝塔底部设有将臭氧导入脱硝塔底部的臭氧进气口，所述臭氧进气口通过臭氧管道与臭氧发生器连接。
[0014]所述脱硝塔底部通过管道与循环栗的进液口连接，所述循环栗的出液口通过管道与循环冷却器的进液口连接，所述循环冷却器的出液口通过管道与脱硫脱硝塔中部连通。
[0015]循环液进入脱硝塔的温度为50-80°C。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]1.本实用新型利用臭氧的强氧化能力，利用臭氧和综合催化剂的催化作用，在催化剂的作用下强化臭氧的氧化脱硝能力，在较低的温度下就能够实现烟道气中的NOx的资源化转化，节省臭氧用量，具有设备投资少、效率高、运行成本低的优点。同时通过臭氧加入量控制NO的氧化速度，使脱硝可控有效进行，比现有的高温法脱硝、催化还原法脱硝以及络合法脱硝成本大幅降低；另外本实用新型充分利用焦化流程内部资源硫铵母液洗涤烟气，不但未增加成本，而且提升了焦化流程的内部网化度，有效解决了脱硫脱硝过程的氨逃逸现象。
[0018]2.催化剂溶液从脱硝塔的上部送入脱硝塔，该催化剂可提高臭氧和空气氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。
[0019]3.采用高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠或过氧化氢中等催化剂配成0.1-1%的催化剂溶液，从脱硝塔的上部送入脱硝塔，能够提高臭氧和空气氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。这些催化剂在脱硝过程中最终以氯化钾或氯化钠的形式，存在于硝酸铵之中，由于含量较低、只占硝酸盐的1_3%，不会对硝酸铵的肥效产生影响。将氨水或剩余氨水送入脱硝塔内，与烟气中的NOx反应生成硝酸铵，硝酸铵从脱硫脱硝塔釜排出、送往后续硝酸铵生产工序，得到可作为化肥使用的硝酸铵。
[0020]4.通过循环栗将50-80°C的循环液导入脱硝塔5，通过设置了一级或二级液相循环、以保证脱硝塔内良好的汽液比。
[0021]5.由于本实用新型采用浓氨水、剩余氨水或含氨尾气的多种吸收碱源，在脱硝的同时可以净化含氨尾气等污染物，不仅实现了多种污染物的同时净化治理和资源化治理，有效的降低了成本，而且由于尾气采用焦炉煤气脱硫等工段的含氨尾气，尾气中的氨在与烟气中的氮氧化物反应脱硝的同时尾气也得到净化。
【附图说明】
[0022]图1为实用新型的结构不意图。
【具体实施方式】
[0023]为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的实施方式。
[0024]如图1所示，一种焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，包括脱硝塔5、余热回收换热器I，还包括烟气再热器2，管道混合反应器3、臭氧发生器4，脱硝塔5上部通过烟气出口、管道与烟气再热器2进气端连接，脱硝塔5上部的烟气出口设置设有高效捕雾器，在靠近高效捕雾器的下部设有硫铵母液喷洒吸收段结构，在与硫铵母液喷洒吸收段配合的脱硝塔5位置设有硫铵母液进液口，所述硫铵母液进液口与外部的硫铵母液槽连接，经过换热后的烟气从出气端通过管道连接烟囱，所述烟气再热器2通过余热回收换热器I与焦化烟道气连接，所述烟气再热器2通过管道与管道混合反应器3连接，所述管道混合反应器3通过管道与臭氧发生器4连接，管道混合反应器3通过管道与脱硝塔5底部连接，所述脱硝塔5上部的硫铵母液进液口的下侧设有吸收NOx的液体吸收剂，所述液体吸收剂与外部的管道连接，所述液体吸收剂与NOx反应生成的硝酸盐，硝酸盐从脱硫脱硝塔釜溶液出口排出、经过管道输送到硝酸铵生产设备8。
[0025]所述液体吸收剂为氨水，氨水进液口与氨水管道连接，所述氨水采用焦化厂回收车间提供或外购的剩余氨水。
[0026]所述脱硝塔5在硫铵母液进液口下部与氨水进液口上部之间设有液体催化剂进液口，所述催化剂进液口与液体催化剂供应管道连接。
[0027]所述液体催化剂为采用高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠或过氧化氢中的一种或几种复配得到催化剂，然后将催化剂配制成质量浓度为0.1-1 %的催化剂溶液。
[0028]催化剂溶液从脱硝塔的上部送入脱硝塔，该催化剂可提高臭氧和空气氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。上述催化剂在脱硝过程中最终以氯化钾或氯化钠的形式，存在于硝酸铵之中，由于含量较低(硝酸盐的1-3% )，不会对硝酸铵的肥效产生影响。
[0029]所述脱硝塔5底部设有尾气进气口，所述尾气进气口与焦炉煤气脱硫等工段的含氨尾气管道连接。在尾气中的氨在与烟气中的氮氧化物反应脱硝的同时尾气也得到净化。
[0030]所述脱硝塔5底部设有将臭氧导入脱硝塔5底部的臭氧进气口，所述臭氧进气口通过臭氧管道9与臭氧发生器4连接。
[0031 ]所述脱硝塔5底部通过管道与循环栗6的进液口连接，所述循环栗的出液口通过管道与循环冷却器7的进液口连接，所述循环冷却器7的出液口通过管道与脱硫脱硝塔中部连通。循环液进入脱硝塔5的温度为50-80°C。
[0032]通过实施本实用新型，得到的烟气净化后的技术指标如下:
[0033]NOx: < 100mg/Nm3；NH3: < 5mg/Nm3；尘含量:< 10mg/Nm3；酸雾含量:< 10mg/Nm3。
[0034]本实用新型的对焦化烟气脱硫脱硝及含氨尾气净化的过程是:
[0035]—.烟气流程:
[0036]焦炉来的烟气经过余热回收换热器I回收烟气余热后，焦炉烟气温度降低到180?150°C，再进入烟气再热器2与脱硝塔5顶部出来的脱硝后的净化烟气进行换热，温度再降低到130?100°C后进入管道混合反应器3，与臭氧发生器4产生的臭氧在管道混合反应器3内进行充分的混合反应形成混合物，混合物进入脱硝塔5底部、自下而上依次通过数层塔板，与自上而下的浓氨水或剩余氨水进行吸收反应生成硝铵;经过脱硝后的净化烟气经过脱硝塔5上部设置的硫铵母液喷洒吸收段，净化烟气中夹带的氨气被硫铵母液吸收后经过烟气出口设置的高效捕雾器进行气液分离后从脱硝塔5顶部离开，进入到烟气再热器2后、温度提高到110?130 °C去焦炉烟囱排放。
[0037]二.氨水或剩余氨水流程
[0038]将质量组分为2.18-14%的氨水或剩余氨水(由焦化厂回收车间提供或外购)送入脱硝塔内，与烟气中的NOx反应生成硝酸铵，硝酸铵从脱硫脱硝塔釜排出、送往后续硝酸铵生产工序，得到可作为化肥使用的硝酸铵;这其中可以通过循环栗将50-80°C的循环液导入脱硝塔5，通过设置了一级或二级液相循环、以保证脱硝塔内良好的汽液比。
[0039]除采用氨水外，也可以使用其它碱金属或碱土金属的氢氧化物作为NOx的吸收剂，其与烟气中的NOx反应，生成相应的硝酸盐，从脱硫脱硝塔釜排出，送往后续硝酸盐的生产工序。
[0040]三.催化剂流程
[0041]采用高锰酸钾、氯酸钠、次氯酸钠或过氧化氢中的一种或几种复配得到的催化剂配成0.1-1 %的催化剂溶液，从脱硝塔的上部送入脱硝塔，该催化剂可提高臭氧和空气氧化NOx的氧化效果，降低臭氧消耗。上述催化剂在脱硝过程中最终以氯化钾或氯化钠的形式，存在于硝酸铵之中，由于含量较低(硝酸盐的1-3% )，不会对硝酸铵的肥效产生影响。
[0042]四.含氨尾气净化流程
[0043]把焦化厂脱硫等工段的含氨尾气引入到脱硝塔5的底部进入，尾气中的氨在与烟气中的氮氧化物反应脱硝的同时尾气也得到净化。
[0044]上述虽然结合附图对实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，包括脱硝塔、余热回收换热器，其特征是，还包括烟气再热器，管道混合反应器、臭氧发生器，脱硝塔上部通过烟气出口、管道与烟气再热器进气端连接，脱硝塔上部的烟气出口设置设有高效捕雾器，在靠近高效捕雾器的下部设有硫铵母液喷洒吸收段结构，在与硫铵母液喷洒吸收段配合的脱硝塔位置设有硫铵母液进液口，所述硫铵母液进液口与外部的硫铵母液槽连接，经过换热后的烟气从出气端通过管道连接烟囱，所述烟气再热器通过余热回收换热器与焦化烟道气连接，所述烟气再热器通过管道与管道混合反应器连接，所述管道混合反应器通过管道与臭氧发生器连接，管道混合反应器通过管道与脱硝塔底部连接，所述脱硝塔上部的硫铵母液进液口的下侧设有吸收NOx的液体吸收剂，所述液体吸收剂与外部的管道连接，所述液体吸收剂与NOx反应生成的硝酸盐，硝酸盐从脱硫脱硝塔釜溶液出口排出、经过管道输送到硝酸铵生产设备。2.如权利要求1所述的焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，其特征是，所述液体吸收剂为氨水，氨水进液口与氨水管道连接，所述氨水采用焦化厂回收车间提供或外购的剩余氨水。3.如权利要求1所述的焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，其特征是，所述脱硝塔在硫铵母液进液口下部与氨水进液口上部之间设有液体催化剂进液口，所述催化剂进液口与液体催化剂供应管道连接。4.如权利要求1所述的焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，其特征是，所述脱硝塔底部设有尾气进气口，所述尾气进气口与焦炉煤气脱硫工段的含氨尾气管道连接。5.如权利要求1所述的焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，其特征是，所述脱硝塔底部设有将臭氧导入脱硝塔底部的臭氧进气口，所述臭氧进气口通过臭氧管道与臭氧发生器连接。6.如权利要求1所述的焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，其特征是，所述脱硝塔底部通过管道与循环栗的循环液进液口连接，所述循环栗的循环液出液口通过管道与循环冷却器的进液口连接，所述循环冷却器的出液口通过管道与脱硫脱硝塔中部连通。7.如权利要求6所述的焦化烟气脱硝及含氨尾气净化的系统，其特征是，所述循环液进入脱硝塔的温度为50-80°C。
【文档编号】B01D53/56GK205598962SQ201620250277
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】温燕明, 汤志刚, 姜爱国, 康春清, 陈善龙, 李桂花, 孙兆俊, 王斌, 张哲
【申请人】济南冶金化工设备有限公司