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一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统及其处理方法技术方案

技术编号:20840103 阅读:26 留言:0更新日期:2019-04-13 08:28
本发明专利技术公开了一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,包括余热利用单元,还包括通过管路依次连接的脱硫塔、旋风塔、调质单元、陶瓷一体化单元;其中,脱硫塔包括脱硫塔以及与脱硫塔相连通的管路;旋风塔包括旋风塔以及与旋风塔相连通的管路;调质单元包括投料塔、调质塔、氨储存器、水储存器;陶瓷一体化单元包括多个并连的陶瓷催化反应釜。这种系统集多种处理功能于一体,可以有效降低SO2、NOX、细微颗粒的浓度;本发明专利技术同时提供了一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘的处理方法,结合本发明专利技术的一体化装置,可以避免中低温段的余热锅炉,管道,设备等的堵塞腐蚀,提高装置的运行寿命和运行稳定性。系统的良好互备实现脱硫脱硝除尘等废气连续不间断处理。

【技术实现步骤摘要】
一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统及其处理方法
本专利技术涉及环保领域,具体涉及一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统及其处理方法。
技术介绍
近几年我国对环境保护的关注不断提高,相应标准也在不断提高。一些工业生产排放污染物必须达到排放标准才可排放。工业排放的烟气中主要的成分为细微颗粒、SO2、NOX等,玻璃等行业窑炉燃烧石油焦或其它石化燃料排放的烟气具有硫含量高、含有氟化物、污染物复杂并具有粘性物质等特点,造成环保处理达到较好净化标准非常困难。窑炉烟气的处理经历了第一类为传统的脱硫脱硝除尘处理工艺:窑炉排放的烟气在500℃以上,首先进行一级余热利用后温度在350-400℃之间,进入调质塔进行调质,调质后进入电除尘器中进行除尘,除尘后温度降至330-380℃,进入SCR脱硝塔进行脱硝,然后进行二级余热处理,二级余热处理后的温度降至200℃左右,进入脱硫塔进行脱硫,脱硫后进入布袋除尘器进行除尘,最后被引风机引入烟囱排除,排出时的温度为50-70℃。上述传统流程中静电除尘在温度较高阶段进行,除尘效率低,烟尘通常在50-100mg/m3以上,高浓度的烟尘中含有碱金属和其它重金属等有害物质会堵塞后面的SCR脱硝塔,同时使脱硝催化剂不同程度中毒降低脱硝效果增加氨逃逸,这使催化剂的使用周期只有一到两年;没有脱硫的废气含有大量的SO2等强酸性腐蚀气体与逃逸的氨形成硫酸氢铵造成余热锅炉和系统管道腐蚀严重,使得锅炉和管道使用寿命短一般不超过一年,维护成本高、系统不能安全稳定运行;布袋除尘只能达到30-50mg/m3,而且布袋的使用寿命通常不超过2年;传统的处理装置占地面积大,最终的脱硫脱硝的排放为400mg/m3左右,达不到国家更高的环保排放标准。第二类为陶瓷一体化脱硫脱硝除尘系统,这种系统主要依靠陶瓷催化反应釜进行脱硫脱硝除尘。窑炉中的烟气首先进行一级余热利用然后进入调质塔调质,然后进入陶瓷催化反应釜,在反应釜中除尘、脱硫、脱硝,收集的灰渣在底部排除,烟气进入第二段余热利用后被引风机引入烟囱排出。第二类的处理方式只适用于天然气等洁净的燃料,烟气中的原始硫含量小于1000mg/m3,而且因为吸附剂利用率低,运行成本相对要高。当排放的烟气中硫含量在2000以上时,如何处理复杂烟气且达到国家对烟气的高排放标准,是现在企业面对的一个亟需解决的难题。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供了一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,这种系统集多种处理功能于一体,可以有效降低SO2、NOX、细微颗粒的浓度,使SO2、NOX排放浓度小于100mg/m3,细微颗粒的浓度小于5mg/m3,实现高标准超低排放;本专利技术同时提供了一种工业烟气脱硫脱硝除尘的处理方法,结合本专利技术的高温脱硫脱硝除尘系统,可以实现废气温度在300度以上完成脱硫脱硝除尘达到高标准净化,解决了中低温余热锅炉及管道的堵塞和腐蚀问题,增加了整个环保系统的运行稳定性,提高装置的运行寿命以及提高了余热利用效率。为实现上述目的,本专利技术采用了如下的技术方案:一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,包括余热利用单元、用于吸引烟气运动的引风机以及与引风机相连通用于排放洁净烟气的烟囱,所述余热利用单元包括第一锅炉、第二锅炉,还包括通过管路依次连接的脱硫塔、旋风塔、调质单元、陶瓷一体化单元;其中,所述调质单元包括投料塔、调质塔、氨储存器、水储存器;所述陶瓷一体化单元包括多个并联的陶瓷催化反应釜;所述第一锅炉的烟气排放口通过管路与脱硫塔下部设置的脱硫塔烟气进口相连;设置在脱硫塔上部的脱硫塔烟气出口通过管路与旋风塔上部的旋风塔烟气进口相连;设置在旋风塔上部的旋风塔烟气出口与设置在调质塔下部的调质塔烟气进口通过管道相连,在旋风塔与调质塔之间的管道上设置有投放新鲜消石灰的投料塔;所述调质塔的上部设置有调质塔烟气出口与陶瓷一体化单元通过管道相连接,陶瓷一体化单元通过管路与第二锅炉相连通,所述第二锅炉烟气出口连通有引风机;系统还包括循环单元,所述循环单元包括烟气循环管路以及消石灰循环管路,所述烟气循环管路的一端设置在引风机与烟囱之间的管路上,另一端与脱硫塔连通在脱硫塔上,所述消石灰循环管路设置在陶瓷催化反应釜与脱硫塔之间。一种工业烟气脱硫脱硝除尘的处理方法,包括如下步骤:S1:大于500℃的窑炉原烟气通过管道进入第一锅炉进行调温,温度下降为350-400℃通过第一锅炉的排出口上连通的管路进入脱硫塔烟气进口;S2:在脱硫塔内部来自消石灰循环管路输送的包含消石灰的废灰形成流化床的形式,高温烟气与消石灰接触反应完成第一次脱硫处理,第一次脱硫后的烟气通过脱硫塔烟气出口排出脱硫塔;S3:从脱硫塔排出的烟气经过管道进入旋风塔烟气进口进入旋风塔内部,烟气携带的粉尘、粘性物质、反应后的消石灰在此沉淀实现除尘,并使得烟气中的含硫物质与消石灰反应实现第二次脱硫,除尘后的烟气通过旋风塔烟气出口排出旋风塔;S4:从旋风塔排出的烟气通过管道进入调质塔,在旋风塔与调质塔之间的管路上设置的投料塔向烟气按照Ca:S为2-5:1的比例投送300-500目新鲜消石灰,烟气在此段管道携带新鲜的消石灰进入调质塔烟气进口;S5:烟气通过调质塔烟气进口进入到调质塔内部,水泵将水从水储存器中泵入调质塔内调温,氨泵将氨气从氨储存器中泵入调质塔内与废气进行混合均匀,新鲜的消石灰在此处与烟气充分混合进行反应完成第三次脱硫,并实现烟气的调质,在调质塔内完成调温后温度降低为330-380℃,烟气通过调质塔烟气出口排出调质塔,通过管道进入陶瓷催化反应釜的反应釜烟气进口;S6:通过反应釜烟气进口烟气进入到陶瓷催化反应釜的废气室,经过陶瓷过滤器的吸附、过滤、催化完成第四次脱硫、脱硝、除尘,净化后的烟气进入陶瓷过滤器的内腔通过陶瓷过滤器的过滤器出口排入净气室,通过净气出口排出本陶瓷催化反应釜,经过陶瓷一体化单元后此时烟气的温度为320-380℃;S7:从陶瓷一体化单元排出的烟气进入第二锅炉进行余热利用然后通过引风机将洁净的烟气经烟囱排出或通过引风机后将部分洁净的烟气引入烟气循环管路重新输送回脱硫塔内部;S8:每个陶瓷催化反应釜的下方设置有卸料器,收集陶瓷一体化单元反冲下的包含消石灰的废灰并通过消石灰循环管路输送回脱硫塔。大于500℃的原烟气从窑炉排放后进入第一锅炉进行余热回收,温度降低至350-400℃,经过第一锅炉降温后的原烟气通过管路从脱硫塔的下方进入脱硫塔。消石灰循环管路从脱硫塔外部将包含消石灰的废灰运送至脱硫塔内部,通过原烟气将包含消石灰的废灰吹起,原烟气中的SOX与消石灰充分接触,进行反应,使得含S的物质脱离原烟气实现第一次脱硫。原烟气携带包含消石灰的废灰进入旋风塔。包含消石灰的废灰在向旋风塔流动的过程中、在旋风塔中与烟气中的含S物质继续反应进行第二次脱硫。原烟气中包括未完全燃烧的黏性物质、颗粒以及经过脱硫的废灰,在旋风塔中进行除尘,一部分已经反应的消石灰、吸附有粘性物质的消石灰块状物、颗粒在旋风塔的底部的卸料阀中被排出,通过仓泵被排入废料仓中,另一部分被流动的烟气携带进入管道。从旋风塔排出的烟气通过管路进入调质塔,在旋风塔与调质塔之间设置有投料塔用于投放消石灰,其中Ca与S的比值为2-5:1。新鲜的消石灰随烟气从调质塔的下部进入调质塔,向上流动的烟气带动消石灰向本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,包括余热利用单元、用于吸引烟气运动的引风机(10)以及与引风机(10)相连通用于排放洁净烟气的烟囱(9),所述余热利用单元包括第一锅炉(2)、第二锅炉(7),其特征在于:还包括通过管路依次连接的脱硫塔(3)、旋风塔(4)、调质单元、陶瓷一体化单元;其中,所述调质单元包括投料塔(5)、调质塔(6)、氨储存器(61)、水储存器(62);所述陶瓷一体化单元包括多个并联的陶瓷催化反应釜(8);所述第一锅炉(2)的烟气排放口通过管路与脱硫塔(3)下部设置的脱硫塔烟气进口相连;设置在脱硫塔(3)上部的脱硫塔烟气出口通过管路与旋风塔(4)上部的旋风塔烟气进口相连;设置在旋风塔(4)上部的旋风塔烟气出口与设置在调质塔(6)下部的调质塔烟气进口通过管道相连,在旋风塔(4)与调质塔(6)之间的管道上设置有投放新鲜消石灰的投料塔(5);所述调质塔(6)的上部设置的调质塔烟气出口与陶瓷一体化单元通过管道相连接,陶瓷一体化单元通过管路与第二锅炉(7)相连通,所述第二锅炉(7)烟气出口连通有引风机(10);系统还包括循环单元,所述循环单元包括烟气循环管路以及消石灰循环管路,所述烟气循环管路一端设置在引风机(10)与烟囱(9)之间的管路上,另一端连通在脱硫塔(3)上,所述消石灰循环管路设置在陶瓷催化反应釜(8)与脱硫塔(3)之间。...

【技术特征摘要】
1.一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,包括余热利用单元、用于吸引烟气运动的引风机(10)以及与引风机(10)相连通用于排放洁净烟气的烟囱(9),所述余热利用单元包括第一锅炉(2)、第二锅炉(7),其特征在于:还包括通过管路依次连接的脱硫塔(3)、旋风塔(4)、调质单元、陶瓷一体化单元;其中,所述调质单元包括投料塔(5)、调质塔(6)、氨储存器(61)、水储存器(62);所述陶瓷一体化单元包括多个并联的陶瓷催化反应釜(8);所述第一锅炉(2)的烟气排放口通过管路与脱硫塔(3)下部设置的脱硫塔烟气进口相连;设置在脱硫塔(3)上部的脱硫塔烟气出口通过管路与旋风塔(4)上部的旋风塔烟气进口相连;设置在旋风塔(4)上部的旋风塔烟气出口与设置在调质塔(6)下部的调质塔烟气进口通过管道相连,在旋风塔(4)与调质塔(6)之间的管道上设置有投放新鲜消石灰的投料塔(5);所述调质塔(6)的上部设置的调质塔烟气出口与陶瓷一体化单元通过管道相连接,陶瓷一体化单元通过管路与第二锅炉(7)相连通,所述第二锅炉(7)烟气出口连通有引风机(10);系统还包括循环单元,所述循环单元包括烟气循环管路以及消石灰循环管路,所述烟气循环管路一端设置在引风机(10)与烟囱(9)之间的管路上,另一端连通在脱硫塔(3)上,所述消石灰循环管路设置在陶瓷催化反应釜(8)与脱硫塔(3)之间。2.根据权利要求1所述的一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:所述陶瓷催化反应釜(8)的上部一端设置有反冲口(88),与反冲口(88)相对的一端设置有净气出口(83),陶瓷催化反应釜(8)的下部设置有反应釜烟气进口(86),陶瓷催化反应釜(8)的下端设置有废渣出口(85),所述废渣出口(85)上设置有卸料器(84),陶瓷催化反应釜(8)内部分为废气室(82)以及位于废气室(82)上方的净气室(81),所述废气室(82)与净气室(81)隔绝,反应釜烟气进口(86)与废气室(82)连通,所述净气室(81)与反冲口(88)、净气出口(83)连通,所述陶瓷催化反应釜(8)内部设置有用于脱硫、脱硝、除尘的多根陶瓷过滤器(87)。3.根据权利要求2所述的一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:所述多根陶瓷过滤器(87)的结构均相同呈一端闭合另一端开口的管状,由负载有催化剂的纤维过滤层(873)包裹而成。4.根据权利要求1所述的一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:所述第二锅炉(7)通过管道与烟囱(9)连通,且引风机(10)设置在第二锅炉(7)与烟囱(9)之间,引风机(10)可将从第二锅炉(7)排出的烟气进入烟囱(9)。5.根据权利要求4所述的一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:所述消石灰循环管路上设置有用...

【专利技术属性】
技术研发人员:张红卫
申请(专利权)人:张红卫
类型:发明
国别省市:江苏,32

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