焦化煙氣汙染物脫除與煙氣回熱裝置及煉焦煙氣處理系統的製作方法

2023-12-03 04:20:51 1

本實用新型涉及煙氣淨化，尤其涉及一種焦化煙氣汙染物脫除與煙氣回熱裝置及煉焦煙氣處理系統。

背景技術：

目前，電力行業、鋼鐵行業等已經對二氧化硫和一氧化氮進行了全面控制。對焦化行業的汙染控制也迫在眉睫。焦化行業為大氣環境重汙染行業，特別是加熱炭化室的焦化煙氣，含有二氧化硫、一氧化氮等氣態汙染物。其中，獨立焦化廠二氧化硫和一氧化氮分別為300-500mg/m3和800-1200mg/m3，鋼鐵聯合焦化廠二氧化硫和一氧化氮分別為200-300mg/m3和500-800mg/m3。2015年1月1日實施的《煉焦化學工業汙染物排放標準》(GB16171-2012)，將二氧化硫和一氧化氮標準分別控制在50mg/m3和500mg/m3，特別排放限值為30mg/m3和150mg/m3，對此煉焦企業面臨對焦化煙氣的全面治理。

由於煙氣溫度、含氧量及汙染物濃度差異較大，現有的電力行業和鋼鐵行業的脫硫及脫硝技術不能直接應用到焦化煙氣治理中，而且在嚴峻的鋼鐵市場形勢影響下，煉焦企業也面臨著資金的巨大壓力。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種焦化煙氣汙染物脫除與煙氣回熱裝置，旨在用於解決現有的煉焦企業煙氣治理成本較高的問題。

本實用新型是這樣實現的：

本實用新型實施例提供一種焦化煙氣汙染物脫除與煙氣回熱裝置，包括脫 硫脫硝塔以及與所述脫硫脫硝塔的頂部導通的煙囪，於所述脫硫脫硝塔的煙氣進口處設置有氧化組件，還包括換熱器以及高溫煙氣進管，所述高溫煙氣進管與所述換熱器的高溫煙氣進口連通，所述氧化組件與所述換熱器的低溫煙氣出口連通。

進一步地，所述煙囪與所述脫硫脫硝塔之間通過煙氣排管連通。

進一步地，所述煙氣排管穿過所述換熱器，且沿煙氣流向依次經過所述換熱器的低溫煙氣進口與高溫煙氣出口。

具體地，所述氧化組件包括氧化噴嘴以及混合室，所述混合室的進口與出口分別連通所述換熱器的低溫煙氣出口以及所述脫硫脫硝塔的煙氣進口，所述氧化噴嘴伸入所述換熱器與所述混合室之間的煙氣流路上，且所述氧化噴嘴的噴口沿煙氣的順向布置。

進一步地，所述氧化組件包括工藝水噴嘴，所述工藝水噴嘴伸入所述混合室與所述脫硫脫硝塔之間的流路上。

具體地，所述工藝水噴嘴的噴口沿煙氣的順向或者逆向布置。

進一步地，於所述氧化組件與所述換熱器之間的煙氣流路上還設置有風機。

具體地，所述脫硫脫硝塔內沿由下至上的方向依次設置有一次循環噴嘴以及二次循環噴嘴，兩者之間採用單向導通板隔開，所述一次循環噴嘴連通至一次循環泵的一埠，所述一次循環泵的另一埠引導至所述脫硫脫硝塔底部，所述二次循環噴嘴連通至二次循環泵的一埠，所述二次循環泵的另一埠引導至所述單向導通板處，且所述脫硫脫硝塔的煙氣進口低於所述一次循環噴嘴。

進一步地，於所述二次循環噴嘴的上方水平設置有除霧器。

本實用新型實施例還提供一種煉焦煙氣處理系統，包括焦爐，還包括上述的焦化煙氣汙染物脫除與煙氣回熱裝置，所述焦爐的煙氣出口與高溫煙氣進管 連通。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型中，高溫煙氣經換熱器作用後溫度降低，氧化組件內的氧化劑氧化煙氣中含有的氮氧化合物，從而可以在脫硫脫硝塔內實現煙氣中的脫硫脫硝，再將淨化後的煙氣由煙囪排出。在上述過程中，採用換熱器對高溫煙氣進行降溫，不但可以提高煙氣在氧化組件的氧化效率，同時降低治理後煙氣的排煙溫度，改善排煙效果，進而可以有效降低煉焦廠的煙氣的治理成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的煉焦煙氣處理系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，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它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

參見圖1，本實用新型實施例提供一種焦化煙氣汙染物脫除與煙氣回熱裝置1，包括脫硫脫硝塔11以及煙囪12，脫硫脫硝塔11的頂部與煙囪12之間導通，在脫硫脫硝塔11的煙氣進口111處設置有氧化組件13，焦化的煙氣中含有大量的二氧化硫與一氧化氮，在經過氧化組件13後，其內的一氧化氮均被氧化為二 氧化氮，而脫硫脫硝塔11在工作時可以持續噴灑氨水，氧化後的煙氣進入脫硫脫硝塔11內後，其內的二氧化硫與二氧化氮可與氨水發生化學反應，可以有效實現煙氣的脫硫脫硝，且剩餘的煙氣沿脫硫脫硝塔11豎直上升由其頂部進入煙囪12並排至外界，本實用新型提供的脫除裝置1還包括有換熱器15與高溫煙氣進管14，高溫煙氣進管14可以用於導入煉焦廠產生的高溫煙氣，其與換熱器15的高溫煙氣進口151連通，而氧化組件13則與換熱器15的低溫煙氣出口152連通，對此高溫煙氣經高溫煙氣進管14導入換熱器15內，且被換熱作用後進入氧化組件13內發生氧化反應。本實施例中，煉焦廠產生的高溫煙氣先經換熱器15作用後降溫，降溫後煙氣進入氧化組件13內氧化，再在脫硫脫硝塔11內噴淋脫除煙氣中的氮硫，淨化後的煙氣由煙囪12排至外界，其能夠完全滿足國家規定的排放標準。在上述過程中，由於高溫煙氣的溫度較大，不利於氧化組件13的氧化過程，對此在被氧化之前先採用換熱器15對其換熱降溫，提高後續一氧化氮的氧化率，另外還能夠降低治理後煙氣的排煙溫度，改善排煙效果，進而可以有效降低煉焦廠的煙氣的治理成本。

優化上述實施例，煙囪12與脫硫脫硝塔11之間通過煙氣排管16連通，即淨化後的煉焦煙氣由脫硫脫硝塔11的頂部排出後進入煙氣排管16內，再經煙氣排管16導入煙囪12內排出，即煙囪12與脫硫脫硝塔11之間的位置可以根據安裝場地的需要進行適應性調整。繼續優化上述實施例，煙氣排管16穿過換熱器15，且沿煙氣的流向依次經過換熱器15的低溫煙氣進口153與高溫煙氣出口154。本實施例中，煙氣在進入脫硫脫硝塔11內後由於噴淋作用溫度繼續下降，對此將換熱器15置換的熱量對煙氣排管16加熱，可以提高淨化後的煙氣溫度，其可以加速煙囪12排出煙氣在外界的擴散，有效提高了脫除裝置1淨化後的煙氣質量。

細化氧化組件13的結構，氧化組件13包括氧化噴嘴131以及混合室132，混合室132的進口與出口分別連通換熱器15的低溫煙氣出口152以及脫硫脫硝塔11的煙氣進口，而將氧化噴嘴131伸入換熱器15與混合室132之間的煙氣流路上，且將氧化噴嘴131的噴口沿煙氣的順向布置。本實施例中，氧化組件13主要是採用臭氧氧化煙氣中的一氧化氮，氧化噴嘴131向混合室132與兩根高溫煙氣進管14的匯聚處之間的煙氣流路上噴出臭氧，臭氧可由臭氧發生器產生，經氧化噴嘴131進入混合室132內，且與煙氣在混合室132內混合併發生氧化反應，而將氧化噴嘴131的噴口沿煙氣的順向布置，使得噴出的臭氧與煙氣的流向同向，便於兩者混合進入混合室132內發生氧化反應。在採用臭氧作為氧化劑時，煙氣在通過換熱器15後降溫至120-150℃，該溫度範圍內適宜臭氧氧化氮氧化合物，可達到較高的氧化效率，且臭氧自分解少，利用率比較高。

優化上述氧化組件13，氧化組件13包括工藝水噴嘴133，工藝水噴嘴133伸入混合室132與脫硫脫硝塔11之間的流路上。在上述過程中，混合室132內臭氧可能沒有反應完全，即具有部分的臭氧可能由混合室132隨煙氣流向脫硫脫硝塔11，本實施例在混合室132與脫硫脫硝塔11之間的流路上插入工藝水噴嘴133，該工藝水噴嘴133可向煙氣中持續噴出工藝水，工藝水與煙氣中剩餘的臭氧發生反應，產生活化基團，繼續氧化氮氧化合物，可進一步提高氧化組件13對煙氣中氮氧化合物的氧化效率。另外工藝水噴嘴133在插入上述流路中時，其可沿煙氣的逆流或者順流布置，工藝水均可與煙氣中的剩餘臭氧混合完全。進一步地，在氧化組件13與換熱器15之間的煙氣流路上還設置有風機17，風機17可以加速管道內煙氣由換熱器15至氧化組件13流動，進而提高整個脫除裝置1內煙氣的流動性，脫除效率高。

細化脫硫脫硝塔11的結構，脫硫脫硝塔11內沿由下至上的方向依次設置 有一次循環噴嘴112以及二次循環噴嘴113，兩者之間採用單向導通板114隔開，具有為單向導通板114沿由下至上的方向單向導通，一次循環噴嘴112對應連接有一次循環泵115，且與一次循環泵115的一埠連通，而一次循環泵115的另一埠則連通至脫硫脫硝塔11的底部位置，同理二次循環噴嘴113對應連接有二次循環泵116，二次循環泵116一埠連通至二次循環噴嘴113，另一埠連通至單向導通板114的上表面處，當然脫硫脫硝塔11的煙氣進口111應低於一次循環噴嘴112。在本實施例中，脫硫脫硝塔11內沿豎直方向形成兩次噴淋，氧化後的煙氣由煙氣進口111進入脫硫脫硝塔11內後，由於溫度為一百多度，沿脫硫脫硝塔11豎直上移，一次循環泵115工作使得一次循環噴嘴112處噴出氨水溶液，氨水與煙氣中的二氧化硫以及二氧化氮反應，生成溶液後堆積於脫硫脫硝塔11的底部，一次循環泵115抽取底部的混合溶液循環反覆噴淋，且當檢測底部處混合溶液氨水的濃度較低時，將其導出回收利用；經過一次噴淋後的煙氣中還含有一定量的二氧化氮與二氧化硫，其隨煙氣穿過單向導通板114，二次循環泵116工作，抽取氨水由二次循環噴嘴113處噴出，氨水可以再次消耗煙氣中的二氧化氮與二氧化硫，其生成的溶液由於單向導通板114的特性堆積於導嚮導通板114上被二次循環泵116反覆抽取噴淋，且在檢測到堆積的溶液中氨水濃度較低時也將其導出回收利用。在經過上述兩次噴淋後，煙氣中的二氧化氮與二氧化硫脫除效果非常明顯，完全可以達到國家的排放標準，而一般地，一次循環噴嘴112與二次循環噴嘴113均設置有多個，即一次循環泵115與二次循環泵116分別對應多個一次循環噴嘴112與多個二次循環噴嘴113，各一次循環噴嘴112與各二次循環噴嘴113可以同步噴灑氨水溶液，有效保證煙氣的脫硫脫硝效率。

針對上述脫硫脫硝塔11的脫除方式，在脫硫脫硝塔11的上端部處水平設 置有除霧器117，該除霧器117的位置高於各二次循環噴嘴113的水平高度，經過二次噴淋後的煙氣需先經過除霧器117後才能進入煙氣排管16內。本實施例中，煙氣經過二次噴淋後攜帶有一定量的液滴，通過除霧器117可以消除其內的液滴等，從而可以保證煙氣在排至外界時其不會攜帶液滴進入大氣中造成汙染，達到國家要求的排放指標。

本實用新型實施例還提供一種煉焦煙氣處理系統，包括焦爐2以及上述的脫除裝置1，焦爐2的煙氣出口21與高溫煙氣進管14連通。本實施例中，將上述的脫除裝置1與焦爐2配套使用，焦爐2內產生的焦爐煙氣由其煙氣出口21進入高溫煙氣進管14內，然後依次經過換熱器15、氧化組件13、脫硫脫硝塔11以及煙囪12排至外界，不但投資成本低，而且煙氣排放完全符合國家標準。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。