一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺，属于焦炉烟气净化技术领域。本发明专利技术所述工艺包括以下步骤：将焦炉烟气依次通入袋式除尘器及回转式烟气换热器，然后与燃气、空气一起进入燃烧室；将升温的烟气与氨气/空气混合，并通入SCR脱硝反应器进行氮氧化物的脱除；脱硝后的烟气进入回转式烟气转换器及空气预热器进行换热；最后将烟气通入脱硫塔进行氨法脱硫。本发明专利技术能同时实现对焦炉烟气中的颗粒物粉尘杂质、氮氧化物及硫化物的去除，各步相互配合，有效地提高了工作效率及装置利用率。本发明专利技术是一种适用性广、安全可靠、脱硫脱硝效率高、氨逃逸率低、无废液排放、热量利用率高、运行成本低的焦炉烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焦炉烟气净化
，特别涉及一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺。
技术介绍
焦炉烟囱排放的大气污染物为焦炉煤气燃烧后产生的废气，主要有S02、NOx及烟尘等，污染物呈有组织高架点源连续性排放，是污染最为严重的行业之一。随着国家对大气污染治理的日益重视，焦炉烟气污染物的治理已迫在眉睫。依据《炼焦化学工业污染物排放标准(GB 16171—2012)))规定，自2015年1月1日起，现有焦化企业需执行颗粒物浓度30mg/m3、二氧化硫50mg/m3、氮氧化物500mg/m3的排放限值，依此标准仅有少数企业能够达标。通常经过脱硫除尘后，颗粒物及二氧化硫可达到排放标准。但对于标准规定的“大气污染特别排放限值”，将焦炉烟囱氮氧化物排放限值设定在150mg/m3，现有及新建焦炉若不采取措施，烟气均无法达标排放。焦炉烟气的治理，应在尽量不影响焦炉正常运行的前提下，使脱硫脱硝除尘效率满足国家和焦化行业的排放标准，同时最大限度地利用余热。目前焦炉烟气脱硫脱硝除尘装置大部分是分开处理的:脱硫主要采用氨法、双碱法、氧化镁法、氢氧化镁法、柠檬酸钠法等；脱硝主要采用选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)以及两种方法联合使用(SCR-SNCR)。现在国内焦炉烟气脱硫主要采用石灰石-石膏法，这种脱硫方法不仅投资较大，消耗大量的石灰石，且产生了大量价值不高的石膏和脱硫废水。而氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式，脱硫效率高，原料来源广。而且，在炼焦生产中会产生大量的剩余氨水，这些剩余氨水经过除油、脱酚等工艺后可得到浓度较高的氨水。因此，在焦化企业，采用氨法脱硫可以做到就地取材，大幅减少运行成本。而当前焦炉烟气脱硝尚无成熟工艺技术可供采用，尚需借鉴其他行业脱硝技术，主要是燃煤电厂常用的SCR脱硝技术。SCR是目前最成熟的烟气脱硝技术，广泛应用在国内外工程中，已成为燃煤电厂烟气脱硝的主流技术。虽然烟气脱硝技术在燃煤电厂行业较为成熟，但焦化行业的现场工况与燃煤电厂行业相差很大，照搬燃煤电厂行业脱硝技术难以行得通。SCR脱硝技术的操作温度在300°C?420°C，燃煤电厂省煤器出口温度在满负荷下高于350°C，即使在50%负荷下也高于320°C ;而焦炉烟气进入总烟道的温度在260°C?270°C，有热回收装置的烟气经过热回收后温度降至160°C?170°C。与此同时，适用于中低温(低于280°C )的SCR脱硝技术尚面临诸多问题，例如:成本高、催化剂活性不高、催化剂易中毒、抗S02性能差，尤其是生成硫酸氢铵等物质易附着在催化剂表面，堵塞催化剂内孔道，降低催化剂的比表面积，造成催化活性降低，使用寿命减短。因此，中低温SCR脱硝技术很难适用于焦炉烟气脱硝行业，而针对焦炉烟气脱硝，须将焦炉烟气的温度提升至SCR催化剂作用温度区间(300°C?420°C )，才能保证较高的脱硝效率，达到排放标准。现有的燃煤电厂SCR烟气脱硝工艺多采用高尘布置方式，即SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间，从锅炉省煤器引出的烟气经过SCR反应器后进入空气预热器。而焦化烟气中粉尘主要是煤尘和焦尘，其含量高、成分复杂，若采用高尘布置方式，易造成催化剂堵塞、磨损及碱金属中毒，严重时会导致停炉，造成重大损失。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供一种适用性广、安全可靠、可行性强、脱硫脱硝效率高、氨逃逸率低、无废液排放、热量利用率高、运行成本低的焦炉烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺。本专利技术通过以下技术方案来实现:一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺，包括以下步骤:1)将焦炉烟气通入袋式除尘器进行除尘；2)经除尘后的烟气进入回转式烟气换热器进行换热，经换热升温后与燃气、空气一起进入燃烧室燃烧升温；3)将经过燃烧升温的烟气与氨气/空气混合气混合，并将混合后的气体通入SCR脱硝反应器中通过脱硝催化剂进行氮氧化物的脱除；4)烟气从SCR脱硝反应器出口依次通入回转式烟气转换器及空气预热器进行换执.nw ，5)经降温后的烟气进入脱硫塔进行氨法脱硫，脱硫达标后通过烟囱排放，即完成焦炉烟气的脱硫脱硝除尘工艺。本专利技术采用高温低尘布置方式，在脱硫脱硝之前先进行袋式除尘器进行除尘，既可以保证SCR催化剂具有良好的催化活性，又可以避免烟尘对SCR催化剂的冲刷，硫酸氢铵等物质引起的结垢降低催化剂使用寿命、以及粉尘中碱金属引起的催化剂中毒。袋式除尘器用于滤除颗粒物及粉尘，其除尘效率多99.5%，能够有效提高后续催化剂的脱硝效率及使用寿命。经除尘的烟气换热升温后与燃气、空气一起进入燃烧室燃烧升温，以达到后续SCR脱硝催化剂的活性温度区间，提高氮氧化物的脱除效率。SCR脱硝反应器的作用是通过脱硝催化剂的催化作用脱除焦炉烟气中的氮氧化物。其中，氮氧化物脱除率多85%，SCR脱硝反应器出口氮氧化物浓度彡100mg/m3。经SCR脱硝反应器的烟气再次进入回转式烟气转换器，利用其自身热量加热新鲜的焦炉烟气，再经过空气预热器利用其剩余的热量对空气进行加热，可以充分回收利用热量，节约燃气的用量，降低运行成本。烟气经降温后进入脱硫塔进行氨法脱硫，脱硫剂可以利用脱硝阶段未反应的NH3，有效地降低氨逃逸率；脱硫剂吸收S02等形成的硫酸氢铵等物质，排出脱硫塔后以氮肥的形式使用，既能防止有害物质对空气造成污染，又能实现物质的循环有效利用，达到节约资源的目的。脱硫后的焦炉烟气二氧化硫浓度彡50mg/m3，烟尘浓度彡15mg/m3，温度为50°C?70。。。作为本专利技术的一种优选，所述袋式除尘器中的除尘材料为不锈钢纤维织布，烧结不锈钢纤维膜、铁铬铝纤维织布中的一种或几种。作为本专利技术的一种优选，所述燃气为焦炉煤气、高炉煤气、混合煤气、天然气中的一种或几种。作为本专利技术的一种优选，所述燃烧室燃烧升温的焦炉烟气温度为300°C?420°C。将经过除尘的焦炉烟气与燃气、空气一起进入燃烧室燃烧升温到300°C?420°C，达到SCR脱硝催化剂的催化温度，以提高SCR脱硝催化剂的催化活性及氮氧化物的脱除效率。作为本专利技术的一种优选，所述氨气/空气混合气的混合过程为:将氨水在蒸发器中蒸发为氨气，在氨气/空气混合器中与空气混合至氨气体积分数为3%?5%。作为本专利技术的一种优选，所述氨气/空气混合气中氨气与焦炉烟气中氮氧化合物的体积比为1:1。作为本专利技术的一种优选，所述SCR脱硝反应器前依次设置有喷氨格栅及静态混合器。在SCR脱硝反应器前设置喷氨格栅，将氨气/空气混合气均勾送入烟气输送管道，并在静态混合器中与焦炉烟气进一步混合均匀后进入SCR脱硝反应器。作为被专利技术的一种优先，所述SCR脱硝反应器内设置有整流板。整流板的作用是梳理烟气分配，保证烟气流场的均匀性，减轻催化剂表面飞灰的集聚。作为本专利技术的一种优选，所述SCR脱硝催化剂为V205-W03-Ti02系蜂窝状脱硝催化剂。SCR脱硝催化剂通常装填为两层或三层，且在SCR反应器上设有与催化剂层相应的声波吹扫装置，根据积灰情况每3?6小时运行一次，每次6分钟，以避免灰尘在催化剂层沉积。作为本专利技术的一种优选，所述回转式烟气换热器设置有柱形转子、圆筒形外壳、传动装置、密封装置及吹灰系统。作为本专利技术的一种优选，所述空气预热器换热后烟气温度为160°C?180本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)将焦炉烟气通入袋式除尘器进行除尘；2)经除尘后的烟气进入回转式烟气换热器进行换热，经换热升温后与燃气、空气一起进入燃烧室燃烧升温；3)将经过燃烧升温的烟气与氨气/空气混合气混合，并将混合后的气体通入SCR脱硝反应器中通过脱硝催化剂进行氮氧化物的脱除；4)烟气从SCR脱硝反应器出口依次通入回转式烟气转换器及空气预热器进行换热；5)经降温后的烟气进入脱硫塔进行氨法脱硫，脱硫达标后通过烟囱排放，即完成焦炉烟气的脱硫脱硝除尘工艺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张向辉，李敬，王蕾，王磊，胡洧冰，郑珩，张新波，何洋，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51