用双氧水作用的焦炉烟气净化一体化装置的制作方法

文档序号:11611044阅读:469来源:国知局

本实用新型涉及焦炉烟气净化装置,具体涉及一种用双氧水作用的焦炉烟气净化一体化装置。



背景技术:

随着我国炼焦技术、污染治理水平的提高,国内炼焦行业整体格局和水平发生了较大变化,环境质量的要求日益严格,这使得原有标准存在的问题逐渐显现,不能适应发展的需要。根据炼焦环保新标准,烟气中SO2排放要达到50mg/m3,NOx排放要达到500mg/m3,目前多数焦化企业烟气中SO2含量为450 mg/m3,氮氧化物为1500 mg/m3

目前应用于焦炉烟气脱硫的工艺主要有石灰石/石灰—石膏法和氨法工艺。在脱硝方面,SCR是当前NOx减排的主流技术,但这个技术存在一个棘手的问题,就是要求烟气温度在350℃以上才能完成催化还原反应,而目前焦炉烟气温度普遍在200~300℃之间,因此SCR法并不适用于焦炉烟气脱硝。将电力行业的脱硫脱硝技术运用到焦化行业,还有许多难题等待破解,首先要考虑的因素是保证焦炉正常生产,阻力不能过大,其次就是现场场地的限制问题,老焦化企业在建设时都没有预留脱硫脱硝装置的位置。现在新建的装置放在哪里、地方是否够用都是现实的问题。在焦化行业推进脱硫脱硝还要充分考虑成本因素,投资一套脱硫脱硝装置,仅建设就要1500万~3000万元,而每年的设备运行费用还得400~500万元,这对目前尚不景气的焦化企业来讲,可是一笔不小的开支。

为了解决现有技术存在的上述问题,本实用新型研发了一种用双氧水作用的焦炉烟气净化一体化装置。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种用双氧水作用的焦炉烟气净化一体化装置,以达到低成本、低消耗、低投资、同时脱除NOx和SO2的目的。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现 :

一种用双氧水作用的焦炉烟气净化一体化装置,包括分别与吸收塔连接的烟道、氨水罐、事故罐、盐液储存罐、工艺水箱和除雾器洗涤水箱;

所述的烟道通过双氧水分配器依次连接余热锅炉、增压风机和吸收塔,所述的双氧水分配器通过泵连接有双氧水储罐;

所述的吸收塔连接有循环泵、除雾器冲洗水泵、工艺水泵和盐液泵,所述的除雾器冲洗水泵连接除雾器洗涤水箱,所述的工艺水泵连接工艺水箱,所述的盐液泵依次连接前置过滤器、离心机、液相储罐、液相供给泵、液液过滤器、吸收塔,所述的离心机还连接渣储罐、渣浆泵和固液两相过滤器、盐液储存罐。

进一步地,所述的吸收塔为喷淋吸收塔,配置三层喷头和三级除雾器,吸收塔自下而上依次为底部反应池、脱硫脱硝吸收段、除雾器段、烟气出口直排烟囱;

所述的盐液储存罐通过泵连通去硫铵车间。

系统运行时,首先将所述含有NOx和SO2的焦炉烟气通过烟道送入双氧水分配器中;将双氧水通过泵以雾状的形态在200-300℃的高温段均匀地投加到双氧水分配器中;烟气中的NO与双氧水接触后产生氧化反应,将废气中的NO转化为高价氮氧化物;烟气进入余热锅炉,温度降低,产生蒸汽;含高价氮氧化物和SO2的烟气进入吸收塔后经吸收液喷淋净化后,产生硝酸和硫酸,尾气通过吸收塔顶部直排烟囱排出;向吸收塔内加入蒸氨废氨水作为中和剂,对硝酸和硫酸进行中和反应,产生硝酸铵和硫酸铵化肥副产品,化肥盐液送到焦化厂硫铵车间统一结晶干燥处理;吸收液是一种含催化剂、水和盐液等组成的混合液,吸收液经反复循环吸收,当吸收液中盐分的浓度达到一定程度后,从收塔底部排出,依次进行粉尘分离、浓缩结晶和干燥,成为固态化肥,再进行包装销售。

与传统的SCR技术将氮元素还原成氮气排入大气相反,本实用新型装置把焦炉烟气中的氮元素升价氧化,烟气中NO和NOx的摩尔百分比通常要占92%以上,解决脱硝问题主要就是脱除NO,NO难溶于水,溶解度极低,吸收液不能直接吸收;系统用双氧水在烟气温度为200-300℃时把NO氧化成易溶于水的高价氮氧化合物,此温度下NOx的脱除率可达到30%-70%;双氧水是过氧化氢的水溶液,具有极强的氧化性,为无色透明液体,在一般情况下会分解成水和氧气,因此对环境无危害;双氧水系统结构简单,设备少,能耗低,能够满足国家标准的排放要求,同时又兼顾了投资和运行费用,用户容易接受;缺点就是脱硝效率不高,达不到超低排放要求,只适用于排放要求不高的地区;SO2和高价氮氧化物都是极易溶于水的气体,溶于水后生成亚硫酸和亚硝酸,后续的反应过程相同,因此本实用新型能够同时完成对SO2的脱除,该装置使用便捷,投资省,运行费用低,效果稳定,适用范围宽,以废治废,无二次污染,是较理想的焦炉烟气净化一体化工艺。

本实用新型系统简单,运行费用低,催化剂可重复使用,烟气净化效果好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图中:1.增压风机,2.烟道,3.余热锅炉,4.双氧水储罐,5.双氧水输送泵,6.双氧水分配器,7.吸收塔,8.循环泵,9.除雾器冲洗水泵,10.除雾器冲洗水箱,11.盐液泵,12.前置过滤器,13.离心机,14.液相储罐,15.液相供给泵,16.液液过滤器,17.渣储罐,18.渣浆泵,19.固液过滤器,20.氨水罐,21.氨水供给泵,22.工艺水箱,23.工艺水泵,24.事故罐,25.事故返回泵,26.盐液储存罐,27.盐液泵Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的一种用双氧水作用的焦炉烟气净化一体化装置,包括增压风机1、烟道2、余热锅炉3、双氧水储罐4、双氧水输送泵5、双氧水分配器6、吸收塔7、循环泵8、除雾器冲洗水泵9、除雾器冲洗水箱10、盐液泵11、前置过滤器12、离心机13、液相储罐14、液相供给泵15、液液过滤器16、渣储罐17、渣浆泵18、固液过滤器19、氨水罐20、氨水供给泵21、工艺水箱22、工艺水泵23、事故罐24、事故返回泵25、盐液储存罐26、盐液泵27;分为烟气系统、脱硝氧化系统、吸收塔循环系统、粉尘分离及催化剂回收系统、氨水供给系统、工艺水系统、事故排空系统、液态化肥储存系统、电气控制系统;其中所述烟气系统由依次连接的焦炉、双氧水分配器6、余热锅炉3、烟道2、增压风机1组成,增压风机1连接吸收塔7;脱硝氧化系统由依次连接的双氧水储罐4、双氧水输送泵5、双氧水分配器6组成;吸收塔循环系统是整个系统的核心,主要包括吸收塔以及配套的内部构件、吸收液的循环泵8等,吸收塔采用喷淋塔,配置三层喷淋,三级除雾器,按单元制配置循环泵8、除雾器冲洗水泵9和盐液泵11,自下而上依次为底部反应池、脱硫脱硝吸收段、除雾器段、烟气出口直排烟囱;所述的除雾器冲洗水泵9连接除雾器洗涤水箱10,所述的工艺水泵23连接工艺水箱22,所述的盐液泵11依次连接前置过滤器12、离心机13、液相储罐14、液相供给泵15、液液过滤器16,所述的离心机13还连接渣储罐17、渣浆泵18和固液两相过滤器19、盐液储存罐26和盐液泵27Ⅱ;吸收塔7通过事故返回泵25与事故泵24连通,构成循环。

从焦化炉出口主烟道分别引出的烟气合并后,进入烟道2,双氧水从双氧水储罐4用双氧水输送泵5以雾状的形态喷入双氧水分配器6中,与烟气充分接触,NO得到氧化;烟气通过余热锅炉3去热后温度降低,得到蒸汽用于生产,烟气经增压风机1升压后进入吸收塔7;烟气在吸收塔内垂直上升,穿过催化剂吸收液喷淋吸收区被洗涤,烟气中SO2、NOX被吸收液高效去除,生成硫酸和硝酸,净化后的烟气继续上升,经三级除雾器除去雾滴后,从塔顶直排烟囱排入大气,盐液落入底部反应池;氨水由氨水供给泵21从氨水罐20打入吸收塔反应池对硫酸和硝酸进行中和,得到硫酸铵和硝酸铵化肥盐液;当盐液达到一定浓度后由盐液泵11向外排出,进入前置过滤器12,去除大颗粒后送入离心机13,经过分离后,混合盐液分成两个部分,密度轻的催化剂和盐液进入液相储罐14,渣进入渣储罐17,混合盐液用液相供给泵15打入液液过滤器16过滤后,催化剂回到吸收塔重复利用,盐液部分进入盐液储罐26,用盐液泵Ⅱ27打入硫铵车间进行统一浓缩、结晶、干燥处理,减少重复建设,渣由渣浆泵18打入固液过滤器19,将渣浆里的盐液和催化剂分离出来,返回到液相储罐14,排出的固体渣外运;系统所用的工艺水通过工艺水泵23从工艺水箱22抽出输送给系统各部分,除雾器单独由除雾器冲洗水泵9从除雾器冲洗水箱10循环供水进行冲洗;事故罐24用于储存在吸收塔检修、小修、停运或事故情况下排放的混合液,配有搅拌器,防止混合液发生结晶沉淀,混合液通过混合液排出泵11输送到事故混合箱中,用事故返回泵25返回吸收塔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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