一种炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化系统及其方法，所述炼焦烟气管道的后端通过引风机与余热锅炉相连，余热锅炉后方的管道通过增压风机与位于脱硫塔中部的浓缩段的烟气入口相连，臭氧管道分别与脱硫烟气入口和脱硝塔烟气入口管道相连；氨水补充管道与储液槽底部相连；储液槽与硫酸铵循环槽管路连接，硫酸铵循环槽后方的其中一条管路与浓缩段的顶部连通，另一条管路与固液分离器连接，固液分离器分离后的母液通过管路与储液槽相连。焦化企业在炼焦生产高温干馏过程中会产生氨，后续的化产生产过程中新增氨水，本方法利用焦化企业的剩余氨水进行脱硫，降低运行成本，并产出硫酸铵作为副产品，具有更好的经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼焦生产过程中的烟气处理方法，尤其涉及一种炼焦生产过程中对烟气进行节能环保处理的一体化方法，属于化工节能环保中的烟气处理方法

技术介绍
炼焦是重要的工业生产过程之一，通过将煤在焦炉内高温干馏生产焦炭和煤气，是钢铁、能源和化工的基础工业。炼焦生产涉及高达1300℃以上的高温燃烧过程，会产生大量的氮氧化物，并且由于焦炉炉体串漏导致高含硫荒煤气进入燃烧室参与燃烧，形成烟气。炼焦生产已经成为中国重要的大气污染物排放源之一。随着中国新环保法在2015年1月1日起正式实施，炼焦生产必须严格满足炼焦生产的烟气排放国家标准限值：，，部分重点地区：，。同时，炼焦生产烟气温度约300℃，且烟气量巨大，因此炼焦生产烟气具有数量较为客观的显热。传统的炼焦生产过程直接将烟气通过烟囱排放至大气，造成巨大的能源浪费。因此，针对炼焦生产烟气的余热回收及脱硫脱硝处理技术具有巨大经济价值和社会效益。目前的脱硫脱硝技术主要针对传统的燃煤、燃气锅炉，其中脱硝技术多为针对烟气温度在300℃以上的高温脱硝工艺，例如作为主流的选择性催化还原SCR法（300℃～500℃）、非选择性催化还原NSCR法（550℃～800℃）等，脱硫则采用石灰石/石灰洗涤的传统湿法。由于炼焦生产烟气的温度较低，无法经济、可靠地应用催化脱硝工艺，急需改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种针对炼焦生产过程烟气处理的方法，将烟气余热回收、湿式氨法超强湍流传质脱硫、强制氧化尿素脱硝工艺进行合并，基于节能环保要求，实现炼焦生产烟气余热利用和烟气和氮氧化物达标排放，利用焦化企业炼焦过程中的自产氨水用作脱硫剂，降低装置运行成本，并通过烟气余热回收增加装置收益，让烟气温度满足脱硫脱硝工艺条件要求；构成一套适用于炼焦生产烟气节能环保处理的一体化方法，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。本专利技术目的通过下述技术方案来实现：本专利技术提出一种针对炼焦生产过程烟气处理的余热回收、湿式氨法超强湍流传质脱硫、强制氧化尿素脱硝一体化方法，其包括除氧水管道、臭氧管道、空气管道、氨水补充管道、工艺水管道、炼焦烟气管道、脱硫塔和脱硝塔，脱硫塔包括位于顶段的吸收段、位于中段的浓缩段和位于底段的储液槽，脱硫塔的顶部为脱硫烟气出口，脱硝塔的底部为脱硝塔烟气入口管道，脱硝塔的顶部为脱硝烟气出口，另外，还包括引风机、余热锅炉、硫酸铵循环槽、固液分离器、脱水干燥器和尿素溶液储槽，所述炼焦烟气管道的后端通过引风机与余热锅炉相连，余热锅炉后方的管道通过增压风机与位于脱硫塔中部的浓缩段的烟气入口相连，臭氧管道分别与脱硫烟气入口和脱硝塔烟气入口管道相连；氨水补充管道与储液槽底部相连；储液槽与硫酸铵循环槽管路连接，硫酸铵循环槽与浓缩段的顶部和底部连通，另一条管路与固液分离器连接，固液分离器分离后的母液通过管路与储液槽相连，固液分离器的后端与脱水干燥器相连；脱硝塔底部分别与脱硫塔的顶部吸收段的喷淋口和脱硝塔顶部的喷淋口管路连接。除氧水管道的出口端与余热锅炉相连，余热锅炉的后方接入低压蒸汽管网。作为一种优选方式，空气管道和氨水补充管道分别接入储液槽的底部，储液槽通过管路与吸收段相连。作为一种优选方式，工艺水管道的出口端接入吸收段的顶部。作为一种优选方式，在储液槽和硫酸铵循环槽之间设置有液槽底液连接管，在浓缩段和硫酸铵循环槽之间设置有液流段底液连接管，在脱硝塔的底部和脱硫塔顶部的吸收段之间设有脱硝塔底部连接管。脱硝塔底部和顶部喷淋部之间设有脱硝吸收液连接管，且该脱硝吸收液连接置尿素溶液储槽。一种炼焦生产过程烟气节能环保处理系统的一体化方法，炼焦烟气从炼焦烟气管道进入引风机，引风机将炼焦烟气引入余热锅炉，余热锅炉后方的增压风机将炼焦烟气送人脱硫塔的浓缩段，储液槽的其中一管路通过循环泵连接到吸收段的喷淋口，另一管路通过硫酸铵循环槽将液槽底液送入浓缩段，浓缩段底液通过管路返回硫酸铵循环槽，硫酸铵循环槽的出口端通过管道与固液分离器相连，固定分离器后端与脱水干燥器相连，固液分离器分离出来的母液通过管道返回脱硫塔；臭氧通过臭氧管道后方的管路一路进入脱硫烟气出口，另一路通过脱硝塔烟气入口管道进入脱硝塔，脱硝塔底部与顶部连通，将脱硝塔底部的脱硝吸收液送顶部喷淋。作为一种优选方式，储液槽与吸收段之间管道和循环泵建立脱硫吸收循环，脱硫吸收液在吸收段顶部喷淋，与烟气逆流接触吸收烟气，吸收段底部液体回流至储液槽；硫酸铵循环槽与脱硫塔浓缩段间通过循环泵建立硫酸铵浓缩循环，将烟气温度降低的同时蒸发硫酸铵溶液水分，进行固液分离和脱水干燥，固液分离后的母液返回到脱硫塔储液槽；泵送脱硝塔部分塔底液至脱硫塔顶部喷淋口，利用尿素完成预脱硝，并将脱硝塔多余水补充到脱硫塔内。作为一种优选方式，来自焦炉烟道的炼焦生产烟气经引风机送入余热回收锅炉，将烟气温度降低，回收烟气余热产出低压蒸汽，进入蒸汽管网；余热回收后的烟气经过增压风机，经烟气输入管道，在入脱硫塔之前与臭氧输入管道汇合，烟气与臭氧快速反应，混合后送入脱硫塔浓缩段。作为一种优选方式，在浓缩段内，从硫酸铵循环槽经循环泵送来的含硫酸铵的溶液从浓缩段顶部喷淋，与热烟气逆流接触来蒸发喷淋液中的水分，实现硫酸铵的浓缩，浓缩段底部液送至硫酸铵循环槽；经过反复的喷淋-蒸发-浓缩，出料至固液分离设备，并经过干燥脱水，产出硫酸铵固体；固液分离后得到的母液，返回至脱硫塔储液槽；从脱硫塔储液槽将储液送至硫酸铵循环槽。作为一种优选方式，脱硫塔顶脱硫后的烟气管道与臭氧输入管道连接，向脱硫后的烟气中混入臭氧，烟气中的部分与臭氧快速反应，生成，控制和的比例为1:1。综上，炼焦烟气处理方法必须将能量回收、脱硫、脱硝过程合并，围绕节能环保要求，实现节能环保一体化，这是应该遵循的总体技术目标。针对炼焦生产烟气排放的特点，将烟气余热回收的工艺、脱硫和脱硝的工艺进行科学选择和综合集成，满足各个工艺之间的条件要求，实现炼焦生产烟气处理系统作为一个整体的长期、可靠、稳定和经济运行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术所述炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化方法，具备如下优点：1.焦化企业在炼焦生产高温干馏过程中会产生氨，后续的化产生产过程中新增氨水，本方法利用焦化企业的剩余氨水进行脱硫，降低运行成本，并产出硫酸铵作为副产品，具有更好的经济性；2.可回收炼焦烟气余热，生产低压蒸汽，并使得烟气的温度降低到湿法脱硫和脱硝工艺的允许范围内；3.脱硫塔内利用硫酸铵溶液的蒸发进一步降低烟气温度，并提高硫酸铵浆液浓度，提高固液分离效率并降低硫酸铵分离能耗成本；4.氨法脱硫和强制氧化尿素脱硝结合，并通过脱硝塔底液送至脱硫塔的强制氧化预脱硝，实现装置水平衡，消除氨逃逸；5.提供本系统可实现无废水、废液和废渣产生和排放，利于环保要求。附图说明图1是本专利技术炼焦生产过程烟气节能环保处理系统的结构示意图。图1中：1-引风机，2-余热锅炉，3-增压风机，4-脱硫塔，5-脱硝塔，6-硫酸铵循环槽，7-固液分离器，8-脱水干燥器，9-尿素溶液储槽，11-低压蒸汽管网，12-硫铵固体物，13-除氧水管道，14-臭氧管道，15-空气管道，16-氨水补充管道，17-工艺水管道，41-储液槽，42-浓缩段，43-吸收段，44-液槽底液连接管，45-液流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化系统，包括除氧水管道（13）、臭氧管道（14）、空气管道（15）、氨水补充管道（16）、工艺水管道（17）、炼焦烟气管道（18）、脱硫塔（4）和脱硝塔（5），脱硫塔（4）包括位于顶段的吸收段（43）、位于中段的浓缩段（42）和位于底段的储液槽（41），脱硫塔（4）的顶部为脱硫烟气出口（47），脱硝塔（5）的底部为脱硝塔烟气入口管道（52），脱硝塔（5）的顶部为脱硝烟气出口（53），其特征在于：还包括引风机（1）、余热锅炉（2）、硫酸铵循环槽（6）、固液分离器(7)、脱水干燥器(8)和尿素溶液储槽(9)，所述炼焦烟气管道（18）的后端通过引风机（1）与余热锅炉(2)相连，余热锅炉(2)后方的管道通过增压风机(3)与位于脱硫塔（4）中部的浓缩段(42)的烟气入口相连，臭氧管道(14)分别与脱硫烟气出口(47)和脱硝塔烟气入口管道(52)相连；氨水补充管道（16）与储液槽（41）底部相连；储液槽(41)与硫酸铵循环槽(6)管路连接，硫酸铵循环槽（6）与浓缩段(42)的顶部和底部连通，另一条管路与固液分离器（7）连接，固液分离器（7）分离后的母液通过管路与储液槽(41)相连，固液分离器(7)的后端与脱水干燥器（8）相连；脱硝塔（5）底部分别与脱硫塔（4）的顶部吸收段（43）的喷淋口和脱硝塔（5）顶部的喷淋口管路连接；除氧水管道（13）的出口端与余热锅炉（2）相连，余热锅炉（2）的后方接入低压蒸汽管网（11）。...

【技术特征摘要】
1.一种炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化系统，包括除氧水管道（13）、臭氧管道（14）、空气管道（15）、氨水补充管道（16）、工艺水管道（17）、炼焦烟气管道（18）、脱硫塔（4）和脱硝塔（5），脱硫塔（4）包括位于顶段的吸收段（43）、位于中段的浓缩段（42）和位于底段的储液槽（41），脱硫塔（4）的顶部为脱硫烟气出口（47），脱硝塔（5）的底部为脱硝塔烟气入口管道（52），脱硝塔（5）的顶部为脱硝烟气出口（53），其特征在于：还包括引风机（1）、余热锅炉（2）、硫酸铵循环槽（6）、固液分离器(7)、脱水干燥器(8)和尿素溶液储槽(9)，所述炼焦烟气管道（18）的后端通过引风机（1）与余热锅炉(2)相连，余热锅炉(2)后方的管道通过增压风机(3)与位于脱硫塔（4）中部的浓缩段(42)的烟气入口相连，臭氧管道(14)分别与脱硫烟气出口(47)和脱硝塔烟气入口管道(52)相连；氨水补充管道（16）与储液槽（41）底部相连；储液槽(41)与硫酸铵循环槽(6)管路连接，硫酸铵循环槽（6）与浓缩段(42)的顶部和底部连通，另一条管路与固液分离器（7）连接，固液分离器（7）分离后的母液通过管路与储液槽(41)相连，固液分离器(7)的后端与脱水干燥器（8）相连；脱硝塔（5）底部分别与脱硫塔（4）的顶部吸收段（43）的喷淋口和脱硝塔（5）顶部的喷淋口管路连接；除氧水管道（13）的出口端与余热锅炉（2）相连，余热锅炉（2）的后方接入低压蒸汽管网（11）。2.如权利要求1所述的炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化系统，其特征在于：空气管道（15）和氨水补充管道（16）分别接入储液槽（41）的底部，储液槽（41）通过管路与吸收段（43）相连。3.如权利要求1所述的炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化系统，其特征在于：工艺水管道（17）的出口端接入吸收段（43）的顶部。4.如权利要求1所述的炼焦生产过程烟气节能环保处理一体化系统，其特征在于：在储液槽（41）和硫酸铵循环槽（6）之间设置有液槽底液连接管（44），在浓缩段（42）和硫酸铵循环槽（6）之间设置有液流段底液连接管（45），在脱硝塔（5）的底部和脱硫塔（4）顶部的吸收段（43)之间设有脱硝塔底部连接管（46），脱硝塔（5）底部和顶部喷淋部之间设有脱硝吸收液连接管(51)，且该脱硝吸收液连接管（51）与尿素溶液储槽（9）连接。5.如权利要求1所述的一种炼焦生产过程烟气节能环保处理系统的一体化方法，其特征在于：炼焦烟气从炼焦烟气管道（18）进入引风机（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小平，王学雷，王连根，刘松清，
申请(专利权)人：江西永源节能环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36