含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置制造方法及图纸

技术编号:11801722 阅读:61 留言:0更新日期:2015-07-30 20:36
提供一种含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置,该装置包括:吸附塔(1),烟气输送烟道(102),工艺水输送管道(108),增压风机(114),氨气输送管路(106),包括加热区(211)和冷却区(212)的解吸塔(2),为加热区(211)输入加热气体的第一管路(L1),为冷却区(212)输入常温空气的冷却风机(8),向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(L11)和位于氮气管路(L11)中的氮气换热器(200),用于从冷却区(212)中排出冷却风(G2’)的第四管路(L4)且该管路(L4)的后端连接到氮气换热器(200)的加热介质通道的入口,从解吸塔的中间区段中所引出的SO2浓缩气体引出管(L12),它连接至制酸区。在制酸区中产生的含氨废水替代上述工艺水或替代上述工艺水的一部分。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置。更具体地说,本技术涉及在活性炭吸附塔的上游或前端对烟气(烧结烟气)同时采用了喷水降温及兑冷风降温的措施来控制进入吸附塔的烟气温度在100?150°C范围,优选控制在120?140°C范围的方法和装置,这些属于烧结烟气处理领域。
技术介绍
对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言,采用包括活性炭吸附塔和解析塔的大型干法脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。活性炭烟气净化技术具有能够同时脱硫脱硝、实现副产物资源化、吸附剂可循环使用、脱硫脱硝效率高等特点,是非常具有发展前景的脱硫脱硝一体化技术。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中,活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物,而解析塔用于活性炭的热再生。然而,对于高度到达几十米的脱硫脱硝塔,吸附塔内活性炭床层的温度控制面临巨大的挑战。对于活性炭法烟气净化技术而言,活性炭吸附塔内活性炭床层的正常工作温度为100?160°C,优选控制在120?150。。。一方面,为了防止床层中的活性炭燃烧,严格控制活性炭床层温度低于165°C、优选低于160°C。这是因为,虽然活性炭的燃点在430°C左右,然而在活性炭表面发生的化学反应一般为放热反应,且烟气中的粉尘中含有少量易燃、助燃物质,并且活性炭本身也夹带易燃性粉尘。如果没有严格控制吸附塔内的温度,则这些易燃性物质或易燃性粉尘的存在随时造成安全隐患,轻则可能导致几十米高的吸附塔内活性炭自燃,严重则导致粉尘爆炸,这两种事故的出现对于大型的脱硫脱硝塔装置而言都是灾难性的。所以,为了安全起见,一般设置活性炭床层温度报警温度为165°C。烧结原烟气经增压风机加压后温度一般为900C _200°C、更一般为100-180°C之间,而且烧结烟气中氧含量高,塔内活性炭表面氧化后床层温度会比进口烟气温度高出5-15°C,因此为了确保脱硫脱硝装置的安全运行,需要对进入吸附塔的烟气温度进行控制,一般设置报警温度为150°C ο此外,吸附塔停运前,须保持塔内活性炭床层温度低于90°C,此时需对活性炭床层进行冷却降温,因此为了确保安全停运,也须对活性炭床层温度进行控制。另一方面,活性炭烟气净化系统正常运行时需要严格控制进入吸附塔的烟气温度高于或不低于100°c、优选高于或不低于110°C。这是因为,如果烟气温度低于100°c,则进入床层内的烧结烟气中所含的水蒸汽的温度接近露点(或凝结点),极易变成水并且与硫氧化物反应变成强腐蚀性的酸,导致装置的严重腐蚀并且严重降低脱硝、脱硝的效果。传统的烟气降温方法为向烟气中单独喷水降温。这种冷却方法在系统正常运行时能有效控制活性炭床层温度,但用于系统停运前降温会导致烟气湿度过高,导致活性炭会吸附烟气中大量水蒸气,降低了活性炭低温脱硝活性。通常,活性炭法烟气净化技术具有脱硫脱硝率高、副产物可资源化利用、活性炭可循环使用等特点,其脱硫脱硝的原理如下:在活性炭的表面302被氧化吸收形成硫酸,其反应式:2S02+02+2H20 — 2H2S04如果在烟气中喷入少量氨,可加快SO2的吸收,其反应式:NH3+H2S04— NH 4hso4但是,为了在脱硫的同时达到脱硝的效果,一般会在吸附塔烟气入口处喷射较多的氨,既要满足脱硫所需的氨,同时满足脱硝所需的氨。脱硝反应式为:4N0+02+4NH3— 4N 2+6H20与此同时在反应塔内还存在以下的副反应:2NH3+H2S04— (NH4)2SO4而且SO# NH 3的反应速率比NO与NH 3的反应速率更快,SO2的存在抑制了脱硝反应的进行。另外,烟气中的S03、HF、和HCl也会和NH3反应,对于脱硝而言,这些副反应会大大增加了氨气的用量,增加了运行成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种活性炭床层温度的控制方法,可以确保系统在运行及停运时实现安全有效的温度控制,防止事故发生。在活性炭吸附塔的上游或前端对烟气(烧结烟气)同时采用了喷水降温及兑冷风降温的措施来控制吸附塔中活性炭床层的温度在100?160°C范围,优选控制在120?150°C范围的方法。本申请使用的烟气温度控制方法同时采用了对烟气进行喷水降温及兑冷风降温。吸附塔正常工作时,如果活性炭床层温度高于150°C,则利用吸附塔之前、增压风机之后设置的喷水点,向原烟气中喷入雾化水对烟气进行降温,从而降低活性炭床层温度。所喷的工艺水的量由烟气量及烟气温度决定。吸附塔正常停运或在事故情况下(装置因故障或维护需要停机,或水冷系统故障时),为了在不增加塔内湿度的条件下降低吸附塔内温度,关闭工艺水降温系统,将原烟气挡板关闭,打开冷风阀,向烟道中通入冷空气,从而降低吸附塔内活性炭床层温度。另外,本技术还使用在活性炭吸附塔中多位点喷射空气稀释氨气的手段,它一方面用于同时兼顾脱硫和脱硝的作用,另一方面,也协助吸附塔内温度的调节和/或控制。也可以说,作为本技术的优选的方案,采用以上手段或措施来控制吸附塔内的烟气温度,以便在理想的烟气温度下进行吸附。根据本技术的第一个实施方案,提供一种包括含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝的方法,该方法包括以下步骤:I)烟气控温的步骤或烟气调温的步骤,该步骤包括以下子步骤:(I)首先在向活性炭吸附塔输送高温烟气的烟道的上游位置Pl的冷风入口处,通过向该烟道中通入冷空气来对烟气进行第一次降温,(2)然后在通入冷空气的位置Pl的下游位置P2的工艺水喷嘴(P2)处向烟道内的烟气中喷入用于冷却烧结烟气的工艺水,即冷却水或冷水雾,以便调节进入吸附塔的烟气温度在设定的T3设定范围内,例如T3设定在105 - 150°C,优选在115 — 145°C范围;II)脱硫、脱硝步骤:在以上I)步骤中经过控温或经过调节温度的烟气进入到吸附塔的进气室中之后依次流过吸附塔的一个或多个活性炭床层,烟气与从吸附塔顶加入的活性炭进行错流式接触,同时,将稀释氨气通入吸附塔的烟气输入管道中和任选地通入吸附塔内,其中烟气所含的污染物,即包括硫氧化物、氮氧化物和二恶英在内的污染物,被活性炭脱除,之后净烟气进入到出气室中而排出,吸附了污染物的活性炭则从吸附塔底部排出;III)活性炭解析步骤:将吸附了污染物的活性炭从吸附塔的底部转移到具有上部的加热区和下部的冷却区的一种活性炭解析塔的加热区中,在解析塔的加热区中活性炭与作为加热气体所输入的热风(Gl)进行间接热交换而被加热或升温至活性炭解析温度Td(例如390-450°C,更优选400-440°C ),导致活性炭在该Td温度下进行解析、再生;同时由冷却风机将常温空气或冷却风(G2)从解析塔冷却区的冷风入口通入到解析塔的冷却区中,与在冷却区中向下移动的活性炭进行间接热交换来冷却活性炭,从解析塔的冷却区的冷却风出口排出冷却风或冷却空气(G2’)(例如具有130±25°C的温度);而解析、再生后的活性炭向下流过冷却区之后从解吸塔底部排出(经过筛分之后将粗颗粒的活性炭再返回到吸附塔的顶部);其中:在解析过程中将作为载气的氮气经由氮气换热器通入到解析塔的上部,并且任选地同时将作为载气的氮气经由第二氮气管道通入解析塔的下部;和本文档来自技高网
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【技术保护点】
含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝装置,其特征在于它包括1)吸附塔(1),2)在吸附塔的烟气输入口上游的原烟气输送烟道(102),其中在烟道的上游位置(P1)上设有冷风入口,和在烟道的下游位置(P2)上设有工艺水喷嘴,3)任选的与(P1)位置上的冷风入口相连通的冷风机(509),4)与(P2)位置上的工艺水喷嘴相连通的工艺水输送管道(508),5)位于(P1)和(P2)位置之间的增压风机(514),6)氨气输送管路(106),其中:在该管路(106)上设有一种氨气与空气混合装置(M),该管路(106)的后端分别连通至输送烟道(102)和/或延伸到吸附塔内并且在其末端安装了氨气喷嘴,或从该管路(106)的末段上分出多个氨气支路,这些支路分别连通至输送烟道(102)以及任选地连接到位于吸附塔(1)的进气室内的一个或多个氨气喷嘴和任选的位于吸附塔(1)的各活性炭床层之间的间隙空间中的多个氨气喷嘴;和7)解吸塔(2),它包括:上部的加热区(211)和下部的冷却区(212)以及位于两者之间的中间区,位于塔顶的用于输入待再生活性炭的进口和位于塔底的输出再生的活性炭的出口;8)为加热区(211)输入加热气体的第一管路(L1);9)为冷却区(212)输入常温空气的冷却风机(8);10)向解析塔的上部通入氮气的氮气管路(L11)和位于氮气管路(L11)中的氮气换热器(200);11)用于从冷却区(212)中排出冷却风(G2’)的第四管路(L4),它(L4)的前端连接到冷却区(212)的出风口,其中该管路(L4)的后端连接到氮气换热器(200)的加热介质通道的入口;12)从解吸塔的加热区(211)和冷却区(212)之间的中间区段中所引出的SO2浓缩气体引出管(L12),它连接至制酸区;和13)任选的用于将氮气通入解析塔的下部的第二氮气输入管。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘旭华叶恒棣李勇刘昌齐钮心洁陈红颜学宏黄伏根魏进超张震
申请(专利权)人:湖南中冶长天节能环保技术有限公司
类型:新型
国别省市:湖南;43

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