混酸焙烧废气节能型SCR脱硝系统的制作方法

混酸焙烧废气节能型scr脱硝系统
技术领域
1.本实用新型涉及一种混酸焙烧废气节能型scr脱硝系统，属于混酸焙烧废气处理技术领域。


背景技术：

2.不锈钢厂采用hf
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hno3混酸对不锈钢表面的氧化皮、油污及焊渣进行清除，生产中会产生的大量含金属盐离子的废液，传统的中和沉淀、化学回收、离子交换树脂及萃取等方法处理废酸效率低，大部分废酸无法回收利用。而新兴的废酸酸焙烧工艺，不仅可以回收具有经济产值的氧化铁粉，而且回收了一定浓度的hf和hno3，可以重复利用，废酸回收率高达60
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70％，但仍然有高浓度的nox从废液转移至烟气中，而该部分烟气经水洗后大量以no形式存在。
3.常规对于高浓度的nox处理，采用碱液无法吸收中性气体no，采用臭氧等氧化技术将no转化为常规烟气分析仪无法检测到的no2，即使配合碱液吸收也只有60％的脱硝效率。采用sncr需要900℃
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50℃的温度，且效率仅有30％～50％。故高脱除率的scr是酸焙烧的废气脱硝的首选，但低温40℃、小烟气量、高浓度nox等工况条件对scr具有各种因素制约，如scr脱硝需确保至少240℃催化剂活性温度、脱硝反应放热产生的热量足以使预处理原烟气升温200℃以上超出催化剂的耐温范围等。
4.目前针对不锈钢酸洗混酸再生烟气的scr脱硝技术，采用对冷热烟气的换热和燃烧加热，采用高温循环风至烟气换热器的冷程出口的工艺路线，能成功解决催化剂高温失活及烟气升温脱硝高能耗问题。在不锈钢酸洗混酸再生烟气处理过程上中，一般酸再生nox浓度分为三个工况，分别为最小工况nox约19640mg/nm3(@8％o2)、正常工况nox约29308mg/nm3(@8％o2)和最大工况nox约47181mg/nm3(@8％o2)，为防止遇高浓度nox系统过热，采用了最大工况nox浓度设计的最小传热面积的烟气换热器，但实际运行过程中存在较多低浓度工况如水操、酸操切水操、提枪等操作，此时脱硝反应热较低，为确保排烟nox浓度和nh3逃逸达标，需维持scr脱硝所需的脱硝温度，导致补热燃气耗量大幅上升，另外还会因酸液滴漏造成烟气换热器冷程入口被腐蚀的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种结构合能，既能避免高浓度nox引起的超温，又能减少对烟气换热器的腐蚀，能节约运行成本的混酸焙烧废气节能型scr脱硝系统。
6.本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种混酸焙烧废气节能型scr脱硝系统，包括用于对冷烟气与热净烟气进行换热的烟气换热器、用于对冷烟气进行加热的燃烧器、用于对热烟气进行脱硝处理的scr脱硝单元以及连接烟道，其特征在于：所述连接烟道上的燃烧室与进气烟道相通，燃烧器为烟道内的燃烧器并与燃烧室连接，所述烟气换热器的冷程入口用于通入冷烟气、冷程出口与进气烟道连接相通，所述scr脱硝单元的烟气进口与连接烟道的出口连接相通、净烟气出口与烟气换热器的热程入口连接相通，所述连接烟
与连接烟道1、净烟气出口3
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3与烟气换热器的热程入口8
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13连接相通，将预处理烟气经烟气换热器8的冷程入口8
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2通入，再通过冷程出口8
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4进入进气烟道1
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2内，将换热后的预处理烟气经燃烧器14升温至脱硝温度，而进入scr脱硝单元3，脱硝后净烟气经烟气换热器8降温后由热程出口8
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3排入烟囱。
16.见图1～3所示，本实用新型烟气换热器8为最低工况nox浓度下的最大换热面积的间壁式换热器，烟气换热器8底部设置排污口，可采用板式换热器或列管式换热器，本实用新型的烟气换热器8运行能分别对应混酸焙烧再生的三个不同工况运行，烟气换热器8的传热面积采用最低工况下的20000mg/nm3设计最大传热面积。
17.见图1～3所示，本实用新型连接烟道1内设有混流格栅2和喷氨单元10，可采用多个混流格栅2，保证进入催化剂前的绝对烟气速度具有较小的偏差，同时使喷入的脱硝剂能与烟气充分混合。见图1～3所示，本实用新型连接烟道1内在喷氨单元10一侧具有野风单元11，或喷氨单元10与进风管连接相通，该野风单元为矩阵式喷氨格栅。当遇到高浓度30000～50000mg/nm3时，连接烟道1内可以混入部分野风，野风量约为10％～30％的预处理气量，野风量可以调节，防止scr催化剂超过430℃后烧结失。
18.见图1所示，本实用新型野风单元11位于喷氨单元10的前侧，且野风单元11与进风管连接，喷氨单元10与进药管连接，连接管连接在进风管和进药管上，连接管、进风管和进药管上分别设有对应的控制阀，通过各管路上的控制阀，使野风既能通过野风单元11通入连接烟道1内，还能通过喷氨单元10通入连接烟道1内，而在nox浓度不高时，还可不通入野风，使用灵活方便。本实用新型喷氨单元10为矩阵式喷氨格栅或双流体喷枪，与脱硝剂形式匹配，脱硝剂可采用喷射的脱硝剂，采用不同浓度的氨气或10％～25％氨水或者40％～50％尿素溶液，喷氨为10
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25kpa的纯氨气，而用纯氨气时，采用可拆卸的喷氨格栅；当采用氨水或尿素溶液时，可采用双流体喷枪，气体压力为3～5bar，液体压力为2～4bar。氨气、氨水及尿素喷射量，根据烟囱排放的nox值反馈进行调节，喷氨为喷尿素溶液时，尿素热解后进入scr脱硝单元3前的温度不低于320℃。
19.见图1～3所示，本实用新型scr脱硝单元3包括卧式布置三个以上的scr脱硝本体3
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2，scr脱硝本体3
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2装填一定体积的工业钒钛系催化剂模块，催化剂模块并与本体间严格密封，scr脱硝单元3在280℃下的催化剂体积，具备将1.5～2.5倍预处理烟气量下的nox自50000/(1+循环倍数)mg/nm3降至100mg/nm3以下浓度。见图1所示，本实用新型在各scr脱硝本体3
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2之间设有电加热器4，在scr脱硝系统开机或停机过程中开启电加热器4，以保持需维持scr所需的脱硝温度。本实用新型还可采用一个备用的scr脱硝本体3
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2。
20.见图1～3所示，本实用新型还具有将scr脱硝单元3排出的部分热净烟气进行循环的循环风机13和回流预热管6，可将占10％～25％的预处理烟气量的热净烟气进行循环，循环风机13的入口与scr脱硝单元3的净烟气出口3
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3连接相通、出口与回流预热管6连接相通，回流预热管6上的两个出口分别与烟气换热器8的冷程入口8
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2和进气烟道1
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2连接相通，将脱硝后的部分热净烟气回流至烟气换热器8的冷程入口8
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2与预处理原烟气混合而进入烟气换热器8，能提升烟气换热器8冷程入口8
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2烟气的温度，升高酸露点，降低烟气换热器8冷程入口8
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2低温腐蚀，其余烟气则通过回流预热管6进入进气烟道1
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2而与换热后的原烟气混合升温。
21.见图1～3所示，本实用新型scr脱硝单元3的净烟气出口3
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3与烟气换热器8的热程
入口8
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1之间连接有三通烟道5，三通烟道5通过循环烟管12与循环风机13的入口连接相通，且回流预热管6上设有烟气流量分配的回流阀门7，使热净烟气小部分烟气接至烟气换热器8的冷程入口8
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2，大部分烟气与烟气换热器8的冷程出口8
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4排出换热后的原烟气混合升温。本实用新型的循环风机13为变频引风机，循环风机13的进风口处设置有可的调风门，工况下循环风机13为35％～80％的开度，循环风机13的全风量为预处理的标况风量的2.5倍，全压为2000pa，工作温度在350～430℃之间。
22.混酸焙烧废气的nox初始浓度在22218mg/nm3(@8％o2)，采用100％纯氨气脱硝，燃烧器14的燃料为天然气，烟气换热器8最大工况的换热面积38m2，处理风量在10477nm3/h。采用本实用新型scr脱硝系对混酸焙烧废气进行处理，将31℃的混酸焙烧废烟气，经烟气换热器8冷程入口进入换热至197℃，经50m3/h的天然气燃烧器14补热至250℃，经喷氨单元10喷入107m3/h、5.28kpa的100％氨气，经混流格栅2均布后进入scr脱硝单元3进行脱硝处理，scr脱硝单元3入口温度在250℃，scr本体催化剂温度在375℃，循环风机13风量16000nm3/h，将scr脱硝单元3出口热烟气引约1050nm3/h至烟气换热器8的冷程入口8
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2，其余大部分热烟气与烟气换热器8的冷程出口8
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4排出换热后的烟气混合，换热后259℃的净烟气排至烟囱，nox排放浓度为58mg/nm3。
23.混酸焙烧废气的nox初始浓度在50000mg/nm3(@8％o2)，采用100％纯氨气脱硝，燃烧器14的燃料为天然气，烟气换热器8的最低工况nox浓度下的最大换热面积在280m2，处理风量在10000nm3/h。采用本实用新型scr脱硝系对混酸焙烧废气进行处理，将31℃的混酸焙烧废烟气，经烟气换热器8冷程入口进入换热至197℃，经10m3/h的天然气燃烧器14补热至250℃，经喷氨单元10喷入187m3/h、5.28kpa的100％氨气，野风量2500n m3/h，经混流格栅2均布后进入scr脱硝单元3进行脱硝处理，scr脱硝单元3的入口温度在349℃，scr本体催化剂温度在420℃，循环风机13风量15000nm3/h，将scr脱硝单元3出口热烟气引约1050nm3/h至烟气换热器8的冷程入口8
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2，其余大部分热烟气与烟气换热器8的冷程出口8
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4排出换热后的烟气混合，换热后249℃的净烟气排入烟囱，nox排放浓度为23mg/nm3。