工業煙氣的脫硫、除塵脫硝一體化處理工藝的製作方法

2023-05-30 11:50:26 4

本發明涉及煙氣淨化領域，具體是一種工業煙氣的脫硫、除塵脫硝一體化處理工藝。

背景技術：

我國是燃煤大國，燃煤、焦化、玻璃等生產過程都會產生一定量的粉塵、so2、氮氧化物和有害金屬元素等，煙氣中nox的排放比so2對環境的危害更為嚴重，大量氮氧化物的排放會引起酸雨、光化學煙霧、臭氧層破壞和溫室效應等一系列的環境問題，尤為近年來全國大部分地方出現的嚴重「霧霾」現象，其根源在於氮氧化物的排放，控制大氣中氮氧化物的排放引起了全球的關注，同時也是我國目前大氣環境中保護的重點和難點，因此，nox的處理尤為重要。

根據當前的市場趨勢，脫硫分為幹法、半乾法和溼法，在國家長期環保政策推動下，其大部分工藝都很成熟，穩定；脫硝主要以選擇性催化還原(scr)技術為主，其技術成熟、高效且應用廣泛。

目前國內出現很多煙氣脫硫脫硝餘熱綜合處理系統，其主要工藝流程是將脫硝、餘熱、脫硫各個單元串聯起來，以達到綜合治理的目的。但都普遍存在很多問題：

1、scr脫硝催化劑可分為高溫催化劑(300～400℃)、中低溫催化劑(180～300℃)兩種：高溫催化劑目前已廣泛用於電力行業，技術非常成熟；中低溫催化劑目前只用於焦化、玻璃等少數行業，尚存在一定技術風險，主要風險是催化劑的抗粉塵、抗硫等問題，同時傳統scr脫硝催化劑一般採用蜂窩體模式，模塊化組裝，脫硝裝置佔地大，一次性投資高，另外空速低，催化劑用量大，利用率較低。

2、脫硫工藝中溼法脫硫效果最好，已廣泛的被應用於各個行業，但會造成二次汙染，嚴重腐蝕設備，耗水量高、佔地面積大，投資運行費用高；國家也會對溼法脫硫的佔比進行一定的控制。半乾法脫硫技術也已成熟，將慢慢取代溼法脫硫。

目前雖然有對煙氣綜合治理的工藝，但從使用、投資等方面來說還有很多問題需要解決。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種工業煙氣的脫硫、除塵脫硝一體化處理工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：

工業煙氣的脫硫、除塵脫硝一體化處理工藝，其特徵在於，包括如下步驟：

(1)脫硫處理：採用半乾法脫硫技術，160～240℃的煙氣在引風機作用下由煙道直接進入脫硫塔中，煙氣與脫硫劑、工藝水均勻混合後，脫除so2，脫硫後的煙氣進入組合式徑向除塵脫硝反應器，脫硫塔與組合式徑向除塵脫硝反應器的連接煙道上設置有噴氨系統；

(2)除塵脫硝一體化處理：脫硫後的煙氣與煙道上噴氨系統噴出的氨氣混合進入組合式徑向除塵脫硝反應器中，首先經過耐高溫布袋，將煙氣中夾帶的粉塵、微量的硫銨鹽以及重金屬氧化物在布袋光滑表面被過濾，除塵後的煙氣進入催化劑床層，煙氣中的nox與氨氣在催化劑床層中的顆粒狀低溫scr催化劑的作用下進行脫硝反應，脫除煙氣中的nox；

(3)經過脫硫、除塵、脫硝處理後的達標煙氣經引風機抽送至煙囪排放。

優選的，步驟(1)中煙氣溫度高於240℃時，煙氣由煙道進入餘熱回收裝置，使得煙氣的溫度控制在160～240℃，然後將煙氣由余熱回收裝置進入脫硫塔中。

優選的，步驟(2)中的噴氨系統包括噴氨格柵、靜態混合器、稀釋風機。

優選的，步驟(1)中工藝水系統的工藝水一部分用於脫硫劑與煙氣混合，另一部分用於調節煙氣的溼度與溫度。

優選的，脫硫塔與組合式徑向除塵脫硝反應器共用脫硫灰輸送裝置。

優選的，步驟(2)中組合式徑向除塵脫硝反應器為集除塵、脫硝兩種功能於一體的設備。

優選的，步驟(2)中組合式徑向除塵脫硝反應器中催化劑採用顆粒狀中低溫scr催化劑，煙氣以徑向方式經過催化劑床層。

本發明的有益效果是：

本發明工藝提供的工業煙氣的脫硫、除塵脫硝一體化處理工藝，本工藝路線由原來的三個工序減少為兩個工序，取消傳統scr脫硝反應器，大大降低項目一次性投資費用，降低裝置佔地面積，同時在後期運行維護方面的成本也會大幅下降；煙氣經過高溫布袋時，將煙氣中夾帶的粉塵、微量的硫銨鹽以及重金屬氧化物等在布袋光滑表面過濾下來，這樣過濾後的煙氣對布袋後的催化劑影響很小，有效的保護了催化劑；採用顆粒狀催化劑，其具有機械強度高等特性，使用壽命長，且比表面積大，反應推動力大，在保證脫硝效率的同時，又可以減少催化劑用量；由於煙氣經過布袋具有流速慢，煙氣分布均勻等特性，同樣煙氣在進入催化劑床層時也具有流速慢、煙氣分布均勻等特性，對脫硝反應具有很大的好處。這樣相對於傳統scr脫硝反應器不需要做流場模擬，不需要增加煙氣均布裝置，在保證脫硝效率的同時，減少投資及設備佔地面積；改變以往使用蜂窩狀催化劑，採用顆粒狀催化劑，煙氣流動模式由軸向變為徑向，煙氣以徑向的流動模式進行顆粒狀催化劑床層，其流動的湍流程度及與催化劑的碰撞程度相對於在蜂窩狀催化劑床層軸向流動都會有大幅增加，這樣會降低脫硝催化劑使用量並延長催化劑使用周期，同時具備不停車更換催化劑的特點。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明的工藝流程圖。

圖中：1、脫硫塔，2、空塔結構，3、文丘裡段，4、三流體噴槍，5、吸收劑製備系統，6、壓縮空氣系統，7、工藝水系統，8、組合式徑向除塵脫硝反應器，9、噴氨格柵，10、靜態混合器，11、稀釋風機，12、脫硫灰輸送裝置，13、引風機。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明提供的工業煙氣的脫硫、除塵脫硝一體化處理工藝，其特徵在於，包括如下步驟：

1)脫硫處理：採用半乾法脫硫技術，半乾法脫硫工藝包括cfb法和sda法，本實施例以cfb法為例，若煙氣溫度高於240℃時，則煙氣由煙道進入餘熱回收裝置，使得煙氣的溫度控制在160～240℃，然後將煙氣由余熱回收裝置進入脫硫塔1中，若160～240℃的煙氣在引風機13作用下由煙道直接進入脫硫塔中1，所述脫硫塔1包括空塔結構2、文丘裡段3以及三流體噴槍4,所述三流體噴槍4分別連接著脫硫塔1外部的吸收劑製備系統5、壓縮空氣系統6、工藝水系統7，煙氣先經過脫硫塔1下端的文丘裡段3加速，再與吸收劑製備系統5通過三流體噴槍4噴出的脫硫劑以及工藝水系統7在壓縮空氣系統6的作用下通過三流體噴槍4噴出的工藝水混合，然後在空塔結構2內形成循環流化床，進行脫硫反應，脫除so2，反應生成的產物及粉塵隨煙氣從脫硫塔頂排出，進入組合式徑向除塵脫硝反應器8，脫硫塔1與組合式徑向除塵脫硝反應器8的連接煙道上設置有噴氨系統；

(2)除塵脫硝一體化處理：脫硫後的煙氣與煙道上噴氨系統噴出的氨氣混合進入組合式徑向除塵脫硝反應器8中，首先經過耐高溫布袋，將煙氣中夾帶的粉塵、微量的硫銨鹽以及重金屬氧化物在布袋光滑表面被過濾，除塵後的煙氣進入催化劑床層，煙氣中的nox與氨氣在催化劑床層中的顆粒狀低溫scr催化劑的作用下進行脫硝反應，脫除煙氣中的nox；

(3)經過脫硫、除塵、脫硝處理後的達標煙氣經引風機13抽送至煙囪排放。

步驟(2)中的噴氨系統包括噴氨格柵9、靜態混合器10、稀釋風機11，外界供來的氨氣進入靜態混合器10中，與稀釋風機11送入的冷空氣進行充分混合，濃度降至其爆炸極限以下，然後氨氣與空氣的混合氣體由噴氨格柵9均勻的噴入煙氣中。

步驟(1)中工藝水系統7的工藝水一部分用於脫硫劑與煙氣混合，另一部分用於調節煙氣的溼度與溫度,煙氣溼度越大，其脫硫效果越好。

脫硫塔1與組合式徑向除塵脫硝反應器8共用脫硫灰輸送裝置12，脫硫灰輸送裝置12主要是收集脫硫塔1底部和組合式徑向除塵脫硝反應器8排出的脫硫灰，收集的脫硫灰一部分返回脫硫塔1內繼續循環使用，另一部分送至灰倉外送，脫硫灰輸送裝置目的是建立穩定的流化床、降低吸收劑消耗量，以滿足脫硫反應的需要。

步驟(2)中組合式徑向除塵脫硝反應器8為集除塵、脫硝兩種功能於一體的設備。

步驟(2)中組合式徑向除塵脫硝反應器8中催化劑採用顆粒狀中低溫scr催化劑，煙氣以徑向方式經過催化劑床層。

以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定,任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範圍之內。