一种焦炉烟道气脱硫脱硝联合净化工艺及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焦炉烟道气净化技术领域，尤其涉及一种焦炉烟道气脱硫脱硝联合净化工艺及装置。
【背景技术】
[0002]近年来，国家明确了焦化行业中焦炉烟道气中S02、叫的排放浓度指标，要求对S02、N(y^排放进行严格控制。燃煤电厂烟气量大、SO JPNOx浓度高，对大气环境污染严重，脱硫、脱硝工作开展得早，目前工艺已相当成熟，脱硫脱硝效果显著。但对焦炉烟道气而言，由于其自身的特点，电厂脱硫脱硝技术并不适用焦炉烟道气的脱硫脱硝，具体原因如下:
[0003](I)焦炉烟道气温度较低，一般在180°C?290°C之间。
[0004](2)对于以焦炉煤气为燃料的焦化厂，其焦炉烟道气中的SO2含量一般在100?150mg/Nm3，对于原料煤中有机硫含量较高的焦化厂，其焦炉烟道气中的SO#量可达350mg/Nm3 以上。
[0005](3)对于新建焦化厂，通过废气循环技术、分段加热技术等手段可将NOx^量有效控制在<500mg/NmM旦对于现有企业或特别地区，无法通过改进焦炉加热工艺满足NO x排放标准要求，必须采取烟气后脱硝措施。
[0006](4)炼焦工艺要求焦炉烟囱必须始终保持热备状态，以保证焦炉正常安全生产；脱硫脱硝净化后的焦炉烟道气温度必须高于烟气露点温度，且不宜低于130°C。
[0007](5)焦炉实际运行情况表明，随着焦炉炉龄的增长，炉墙不可避免地会发生串漏；碳化室内产生的焦油会串入焦炉烟气当中，焦油是强粘性物质，对催化剂是潜在的威胁，可对催化剂造成永久性损伤。
[0008]由于焦炉烟道气温度低于电厂常规SCR催化剂的使用温度，且烟气中含有SO2，直接采用电厂常规SCR脱硝工艺会生成大量硫酸铵盐，堵塞催化剂，且烟气中焦油等粘性组分必会粘附在催化剂表面，造成永久性伤害，无法正常进行脱硝。因此直接采用电厂常温湿法脱硫会造成焦炉烟道气温度不能满足排放要求。虽然可以通过加热焦炉烟道废气来解决低温问题，但会造成能源浪费，同时增加一次投资及运行费用。因此，有针对性地开发一种焦炉烟道气的脱硫脱硝净化工艺及装置十分必要。
【发明内容】
[0009]本发明提供了一种焦炉烟道气脱硫脱硝联合净化工艺及装置，将旋转喷雾干燥法脱硫与低温SCR脱硝相结合，实现对焦炉烟道气的高效脱硫脱硝，且工艺过程简单，占地面积小，设备投资少。
[0010]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0011]—种焦炉烟道气脱硫脱硝联合净化工艺，在烟气脱硝之前先进行旋转喷雾半干法高效低温降脱硫，然后采用焦化厂蒸氨工段产生的剩余氨水蒸发的氨气作为还原剂，利用选择性催化还原法进行脱硝，脱硝过程在除尘脱硝一体化设备内进行，脱硝之前先除尘过滤颗粒物；具体包括如下步骤:
[0012]I)焦炉烟道气在引风机作用下，从焦炉烟囱根部的焦炉烟道吸出，通过烟气管道输送进入脱硫系统；引风机配有变频电机，通过对引风机进行变频调速及调节焦炉烟道气入口端烟气管道上的取风电动调节阀，可以保证焦炉正常生产所需要的负压值和脱硫、除尘脱硝系统正常工作所需要的压力值；
[0013]2)脱硫系统由脱硫塔、脱硫剂溶液制备单元、循环灰溶液制备单元和溶液输送单元组成，由脱硫剂溶液制备单元制备的Na2CO3S液通过溶液输送单元输送至脱硫塔顶部的顶罐，然后脱硫剂溶液自流进入雾化器，雾化器将脱硫剂溶液雾化成50?100 μ m微粒；
[0014]3)通过脱硫塔顶部的烟气分配器使焦炉烟道气气流在脱硫塔内均匀分布，焦炉烟道气与雾化后的脱硫剂微粒在脱硫塔内充分混合，SO2与脱硫剂微粒发生物理化学反应，生成亚硫酸钠，脱除焦炉烟道气中的SO2，粉状亚硫酸钠随焦炉烟道气脱硫后的烟气进入除尘脱硝系统；
[0015]4)除尘脱硝系统设有除尘脱硝一体化设备、氨气稀释风机、氨气-烟气混合器和脱硫灰收集输送设备；烟气首先进入除尘脱硝一体化设备的滤袋净化功能段，烟气中的粉尘被阻隔在滤袋之外并附着在滤袋表面，同时滤袋阻力层的均压作用使烟气在过滤层截面上均布；
[0016]5)过滤后的烟气经过混合热解再生段时与喷入的氨气混合，然后进入脱硝催化剂功能段，烟气中的NOx在脱硝催化剂作用下被氨气还原成N2;
[0017]6)经过除尘脱硝后的烟气从除尘脱硝一体化设备顶部流出，经过引风机、送风电动阀回送至焦炉烟道，通过焦炉烟囱外排；
[0018]7)在除尘脱硝一体化设备中被过滤下来的烟气中的颗粒物以及脱硫生成的反应物，通过脱硫灰收集输送设备输送至脱硫系统中的循环灰溶液制备单元，配制成循环灰溶液后经溶液输送单元输送至脱硫塔顶部的顶罐，参与焦炉烟道气脱硫过程，使未反应的脱硫剂得到充分利用。
[0019]在除尘脱硝系统中，来自焦化厂蒸氨工段产生的剩余氨水蒸发的氨气在氨气-烟气混合器内与氨气稀释风机抽取的净化后烟气混合稀释后送入除尘脱硝一体化设备中进行脱硝反应。
[0020]所述燃气热风炉定期将高温热解析气体送入除尘脱硝一体化设备中的混合热解再生段，促使脱硝催化剂再生。
[0021]用于实现一种焦炉烟道气脱硫脱硝联合净化工艺的装置，包括脱硫塔和除尘脱硝一体化设备，除尘脱硝一体化设备自下而上设有滤袋净化功能段、混合热解再生段和脱硝催化剂再生段；从焦炉烟道引出的烟气管道依次连接脱硫塔和除尘脱硝一体化设备形成烟气循环净化系统，除尘脱硝一体化设备连接焦炉烟道的烟气管道上设有配备变频电机的引风机；脱硫塔顶部的雾化器与顶罐连接，并通过溶液输送单元分别连接脱硫剂溶液制备单元和循环灰溶液制备单元，循环灰溶液制备单元通过脱硫灰收集输送设备连接除尘脱硝一体化设备的底部灰仓。
[0022]所述焦炉烟道与脱硫塔之间的烟气管道上设有取风电动调节阀，引风机与焦炉烟道之间的烟气管道上设送风电动阀。
[0023]所述除尘脱硝一体化设备的氨气输送管道上设有氨气-烟气混合器，其氨气入口连接氨气外线，烟气入口通过氨气稀释风机连接引风机后的烟气管道。
[0024]所述脱硫剂溶液制备单元和循环灰溶液制备单元另外连接蒸汽、工艺水单元。
[0025]所述脱硫塔顶部设有烟气分配器。
[0026]所述除尘脱硝一体化设备中的滤袋采用脉冲反吹清灰，其压缩空气管道连接外部的压缩空气单元；除尘脱硝一体化设备混合热解再生段中的热解析气体输送管道连接外部的燃气热风炉。
[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0028]I)焦炉烟道气脱硝之前先进行脱硫和除尘，脱除SO2并解决焦油粘附问题；旋转喷雾干燥法脱硫能够高效脱除烟气中的SO2，有效预防在脱硝段生成硫酸铵盐堵塞催化剂；脱硫产物为50?10um的干燥颗粒物，颗粒物从脱硫塔进入除尘段，附在除尘滤袋的外表面，对滤袋起到预喷涂作用，可有效吸附烟气中的焦油等粘性污染物，并对催化剂起到保护作用；
[0029]2)在脱脱系统中未完全反应的脱硫剂被阻隔附着在滤袋外表面，与烟气中的SO2继续反应，进一步提尚脱硫效率；
[0030]3)除尘脱硝一体化设备可过滤、收集脱