一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置及其运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置及其运行方法，其结构设计合理、投资费用合理、运行经济稳定。钢材酸洗废气被收集烟道收集汇入碱洗塔，之后进入水洗塔；脱氟后的废气进入一级除雾器和二级除雾器；脱氟废气入口烟道中的废气经管壳式换热器与脱硝废气入口烟道中的废气换热后，脱氟废气出口烟道中的废气温度上升，脱硝废气出口烟道中的废气温度下降；脱氟废气出口烟道中的废气在天然气加热模块中被加热后进入混合模块，来自供氨模块的氨水和稀释水通过供氨管线进入混合模块；废气和氨气的混合气体经混合烟道进入低温反应器进行脱硝；脱硝废气出口烟道中的废气经引风机和排放烟道排至除氨塔，最后废气由除氨塔塔顶烟囱排放。

A defluoridation and denitration device for steel pickling waste gas and its operation method

The invention provides a defluorination and denitrification device for steel pickling waste gas and its operation method, which has reasonable structure design, reasonable investment cost and stable operation economy. The waste gas from steel pickling is collected and fed into the alkaline washing tower, and then into the water washing tower; after defluorination, the waste gas enters the primary demister and the secondary demister; after the exhaust gas from the inlet flue of the defluorination exhaust gas is exchanged with the exhaust gas from the inlet flue of the denitrification exhaust gas through the shell-and-tube heat exchanger, the exhaust gas temperature in the outlet flue of the defluorination exhaust gas rises. The temperature of the exhaust gas in the outlet flue of the denitrification exhaust gas decreases; the exhaust gas in the outlet flue of the denitrification exhaust gas is heated in the natural gas heating module and enters the mixing module; the ammonia water and diluted water from the ammonia supply module enters the mixing module through the ammonia supply pipeline; the mixture gas of the exhaust gas and ammonia gas enters the low temperature reactor through the mixing flue The exhaust gas from the outlet flue of the denitrification tower is discharged to the ammonia removal tower through the induced draft fan and the exhaust flue, and the final exhaust gas is discharged from the top chimney of the ammonia removal tower.

【技术实现步骤摘要】
一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置及其运行方法
本专利技术涉及一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置及其运行方法，属于酸洗废气处理领域。
技术介绍
酸洗不仅可去掉钢材表面的氧化皮，而且还可以钝化其表面，提高其耐腐蚀性。当钢材采用混酸(HNO3+HF)酸洗，酸洗温度为40-60℃时，会产生大量HF、NOx等酸洗废气。传统处理含有HF、NOx酸洗废气的方法有：利用水或碱液喷淋吸收HF，高温SCR法、氧化吸收法或干式吸附法去除NOx。《轧钢工业大气污染物排放标准》中规定HF的排放浓度≤6mg/Nm3、NOx排放浓度≤150mg/Nm3。随着国家标准的越来越严格，单一的处理模式和净化思路一方面处理效率低，不能满足废气的达标排放，另一方面系统运行不稳定、且能耗较高。因此，多种工艺的组合以及新技术的出现迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、投资费用合理、运行经济稳定的钢材酸洗废气脱氟脱硝装置及其运行方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置，其特征在于：包括喷淋洗涤部分、除雾部分、废热利用部分、加热注氨混合部分、低温催化反应部分和排放部分；喷淋洗涤部分包括收集烟道、碱洗塔、连接烟道和水洗塔；收集烟道与碱洗塔的进口连接；碱洗塔的出口和水洗塔的进口通过连接烟道连接；除雾部分包括缓冲烟道、一级除雾器、水平烟道和二级除雾器；水洗塔的出口和一级除雾器的进口通过缓冲烟道连接；一级除雾器的出口和二级除雾器的进口通过水平烟道连接；废热利用部分包括脱氟废气入口烟道、脱氟废气出口烟道、管壳式换热器、脱硝废气入口烟道和脱硝废气出口烟道；二级除雾器的出口和管壳式换热器的冷流体入口通过脱氟废气入口烟道连接；加热注氨混合部分包括天然气加热模块、高温烟道、混合模块、供氨模块和供氨管线；天然气加热模块的入口和管壳式换热器的冷流体出口通过脱氟废气出口烟道连接；天然气加热模块的出口和混合模块的脱氟废气入口通过高温烟道连接；供氨模块的出口和混合模块的氨气入口通过供氨管线连接；低温催化反应部分包括混合烟道和低温反应器；混合模块的出口和低温反应器的进口通过混合烟道连接；低温反应器的出口和管壳式换热器的热流体入口通过脱硝废气入口烟道连接；排放部分包括引风机、排放烟道和除氨塔；管壳式换热器的热流体出口和引风机的入口通过脱硝废气出口烟道连接；引风机的出口和除氨塔的入口通过排放烟道连接。本专利技术所述的碱洗塔和水洗塔采用抗老化防紫外线PP板制作。本专利技术所述的碱液喷淋层和水洗层的喷嘴为螺旋实心锥形式，喷射角度90度。本专利技术所述的一级除雾器和二级除雾器均为水平布置。本专利技术所述的混合模块中设置有氨水喷枪。本专利技术所述的低温反应器内按烟气流通方向依次设置有第一列灰斗、第一列催化剂层、第二列灰斗、第二列催化剂层、第三列灰斗和第三列催化剂层。本专利技术所述的除氨塔内按烟气流通方向依次设置两层水喷淋层和两层除雾层。本专利技术所述的除雾部分还包括第一自动疏水管线和第二自动疏水管线；第一自动疏水管线和第二自动疏水管线分别位于一级除雾器和二级除雾器底部。本专利技术所述的收集烟道、连接烟道、缓冲烟道、水平烟道、脱氟废气入口烟道均为FRP材质，所述的脱氟废气出口烟道、高温烟道、混合烟道、脱硝废气入口烟道、脱硝废气出口烟道、排放烟道均为碳钢材质。一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、钢材酸洗废气被收集烟道收集汇入碱洗塔，除去废气中大部分HF；之后进入水洗塔，废气中HF被充分吸收净化；同时废气中的粉尘及其他杂质也一同被清洗分离；(2)、脱氟后的废气进入一级除雾器和二级除雾器，一级除雾器为粗过滤，二级除雾器为精过滤；(3)、脱氟废气入口烟道中的废气经管壳式换热器与脱硝废气入口烟道中的废气换热后，脱氟废气出口烟道中的废气温度上升，脱硝废气出口烟道中的废气温度下降；(4)、脱氟废气出口烟道中的废气在天然气加热模块中被加热后进入混合模块，来自供氨模块的氨水和稀释水通过供氨管线进入混合模块；(5)、废气和氨气的混合气体经混合烟道进入低温反应器进行脱硝；(6)、脱硝废气出口烟道中的废气经引风机和排放烟道排至除氨塔，最后废气由除氨塔塔顶烟囱排放。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：(1)、碱洗塔+水洗塔的组合，共一层均气层+两层碱液喷淋层+两层水洗层，可灵活有效的去除酸洗废气中的HF及其他酸性杂质，使得酸洗废气更加清洁干净；(2)、单独水平布置的一级除雾器和二级除雾器，方便检修，且粗过滤和精过滤的结合互补，可深层次降低废气中的雾滴，为后续工艺的良好运行提供保障；(3)、管壳式换热器的选择，既可使脱氟废气出口烟道中的废气在进入天然气加热模块之前温度升高，又可使脱硝废气出口烟道中的废气排出温度降低，在保证废热利用的同时，既可减少天然气的用量，又可降低排放部分的投资成本，如引风机和排放烟道不需要按照200℃以上的高温来选型设计；(4)、除氨塔的设置，进一步净化吸收废气中的氨气，且净化液可回收至供氨模块再次利用。(5)、当酸洗废气中HF初始浓度≤400mg/Nm3，NOx初始浓度≤4000mg/Nm3时，通过本专利技术，可满足《轧钢工业大气污染物排放标准》中规定的污染物排放要求，使得酸洗废气能够达标洁净排放。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。参见图1，本专利技术实施例包括喷淋洗涤部分、除雾部分、废热利用部分、加热注氨混合部分、低温催化反应部分和排放部分。一、喷淋洗涤部分包括收集烟道1.1、碱洗塔1.2、连接烟道1.3和水洗塔1.4。收集烟道1.1与碱洗塔1.2进口连接。碱洗塔1.2出口和水洗塔1.4进口通过连接烟道1.3连接。碱洗塔1.2内按烟气流通方向依次设置一层均气层和两层碱液喷淋层。水洗塔1.4内按烟气流通方向依次设置两层水洗层。碱洗塔1.2和水洗塔1.4采用抗老化防紫外线PP板制作。收集烟道1.1内废气流速8-10m/s；碱洗塔1.2和水洗塔1.4内空塔流速2m/s左右；一级除雾器2.2和二级除雾器2.5内废气流速1.5-2m/s。合理的流速选择，使气-液、气-气接触更充分，提高系统稳定性，降低有害气体逃逸率。碱液喷淋层和水洗层的喷嘴为高效率螺旋实心锥形式，喷射角度90度，材质选择碳化硅。二、除雾部分包括缓冲烟道2.1、一级除雾器2.2、第一自动疏水管线2.3、水平烟道2.4、二级除雾器2.5和第二自动疏水管线2.6。水洗塔1.4出口和一级除雾器2.2进口通过缓冲烟道2.1连接。一级除雾器2.2出口和二级除雾器2.5进口通过水平烟道2.4连接。第一自动疏水管线2.3和第二自动疏水管线2.6分别位于一级除雾器2.2和二级除雾器2.5底部。第一自动疏水管线2.3和第二自动疏水管线2.6中分别设置有两个U型弯，可使除雾器工作时连续自动排水，又能在其不工作时起到液封的作用。一级除雾器2.2和二级除雾器2.5均为水平布置，一级除雾器2.2为粗过滤，通过多面空心球填料实现，二级除雾器2.5为精过滤，通过多次改变烟气流向实现。第一自动疏水管线2.3和第二自动疏水管线2.6所有弯头连接处均采用法兰连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置， 其特征在于：包括喷淋洗涤部分、除雾部分、废热利用部分、加热注氨混合部分、低温催化反应部分和排放部分；喷淋洗涤部分包括收集烟道、碱洗塔、连接烟道和水洗塔；收集烟道与碱洗塔的进口连接；碱洗塔的出口和水洗塔的进口通过连接烟道连接；除雾部分包括缓冲烟道、一级除雾器、水平烟道和二级除雾器；水洗塔的出口和一级除雾器的进口通过缓冲烟道连接；一级除雾器的出口和二级除雾器的进口通过水平烟道连接；废热利用部分包括脱氟废气入口烟道、脱氟废气出口烟道、管壳式换热器、脱硝废气入口烟道和脱硝废气出口烟道；二级除雾器的出口和管壳式换热器的冷流体入口通过脱氟废气入口烟道连接；加热注氨混合部分包括天然气加热模块、高温烟道、混合模块、供氨模块和供氨管线；天然气加热模块的入口和管壳式换热器的冷流体出口通过脱氟废气出口烟道连接；天然气加热模块的出口和混合模块的脱氟废气入口通过高温烟道连接；供氨模块的出口和混合模块的氨气入口通过供氨管线连接；低温催化反应部分包括混合烟道和低温反应器；混合模块的出口和低温反应器的进口通过混合烟道连接；低温反应器的出口和管壳式换热器的热流体入口通过脱硝废气入口烟道连接；排放部分包括引风机、排放烟道和除氨塔；管壳式换热器的热流体出口和引风机的入口通过脱硝废气出口烟道连接；引风机的出口和除氨塔的入口通过排放烟道连接。...

【技术特征摘要】
1.一种钢材酸洗废气脱氟脱硝装置，其特征在于：包括喷淋洗涤部分、除雾部分、废热利用部分、加热注氨混合部分、低温催化反应部分和排放部分；喷淋洗涤部分包括收集烟道、碱洗塔、连接烟道和水洗塔；收集烟道与碱洗塔的进口连接；碱洗塔的出口和水洗塔的进口通过连接烟道连接；除雾部分包括缓冲烟道、一级除雾器、水平烟道和二级除雾器；水洗塔的出口和一级除雾器的进口通过缓冲烟道连接；一级除雾器的出口和二级除雾器的进口通过水平烟道连接；废热利用部分包括脱氟废气入口烟道、脱氟废气出口烟道、管壳式换热器、脱硝废气入口烟道和脱硝废气出口烟道；二级除雾器的出口和管壳式换热器的冷流体入口通过脱氟废气入口烟道连接；加热注氨混合部分包括天然气加热模块、高温烟道、混合模块、供氨模块和供氨管线；天然气加热模块的入口和管壳式换热器的冷流体出口通过脱氟废气出口烟道连接；天然气加热模块的出口和混合模块的脱氟废气入口通过高温烟道连接；供氨模块的出口和混合模块的氨气入口通过供氨管线连接；低温催化反应部分包括混合烟道和低温反应器；混合模块的出口和低温反应器的进口通过混合烟道连接；低温反应器的出口和管壳式换热器的热流体入口通过脱硝废气入口烟道连接；排放部分包括引风机、排放烟道和除氨塔；管壳式换热器的热流体出口和引风机的入口通过脱硝废气出口烟道连接；引风机的出口和除氨塔的入口通过排放烟道连接。2.根据权利要求1所述的钢材酸洗废气脱氟脱硝装置，其特征在于：所述的碱洗塔和水洗塔采用抗老化防紫外线PP板制作。3.根据权利要求1所述的钢材酸洗废气脱氟脱硝装置，其特征在于：所述的碱液喷淋层和水洗层的喷嘴为螺旋实心锥形式，喷射角度90度。4.根据权利要求1所述的钢材酸洗废气脱氟脱硝装置，其特征在于：所述的一级除雾器和二级除雾器均为水平布置。5.根据权利要求1所述的钢材酸洗废气脱氟脱硝装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周威，华玉龙，孙红丽，孙琛，周裕成，
申请(专利权)人：中国联合工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33