一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统及工艺

【技术实现步骤摘要】
一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统及工艺


[0001]本专利技术涉及环境保护
，特别是涉及一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统及工艺
。

技术介绍

[0002]炭黑尾气为高温条件下裂解炭黑油与燃料油生产炭黑的过程中产生的复杂烟气，主要含微量固体颗粒物（炭黑）
、
氢气
、
一氧化碳
、
二氧化碳
、
水蒸汽及其它气体
。
由于炭黑尾气具有一定的热值，需通过尾气锅炉和焚烧炉（进入炭黑干燥工序）对其进行综合利用
。
目前炭黑尾气烟气主要有三股：1）尾气锅炉燃烧产生的废气；2）炭黑干燥工序的高温干燥废气（尾气焚烧炉产生进入炭黑干燥工序干燥炭黑颗粒的排放废气）；3）炭黑干燥工序的烘干气（主要针对炭黑干燥工序采用间接加热
+
直接加热干燥方式；如采用间接加热干燥方式，烟气中不含氮氧化物及二氧化硫等，待通过布袋除尘器回收炭黑颗粒后即可直接排放），所含有的大量炭黑颗粒
、
水分，需进入布袋除尘器回收炭黑颗粒，一般称之为排袋废气；三股废气中均含有一定浓度的氮氧化物
、
二氧化硫及粉尘，伴随着国家环保标准的日趋收严，需考虑对其进行综合治理
。
[0003]由于炭黑尾气烟气湿度较大，一般不低于
30%
；尤其炭黑干燥工序所产生的炭黑烘干气，湿度高达
50%
以上，同时含有大量的炭黑颗粒，处理难度较大
。
现有处理工艺主要有以下几种：1）对于排放标准较为宽松地区，炭黑干燥工序所产生的炭黑烘干气经布袋去除粉尘后与尾气锅炉脱硝后烟气进行混合从而满足排放要求；2）排放标准较为严格地区或者为了满足超低排放要求，将经布袋去除粉尘后的炭黑烘干气与炭黑高温干燥气混合一并引入后端中高温
SCR
脱硝装置，混合后烟气烟温较低，需额外增加炭黑尾气焚烧量以使其满足中高温
SCR
温度需求
。
另由于炭黑烘干气引入会对脱硝装置的稳定运行产生影响，一是如布袋除尘器出现破袋，大量炭黑粉尘颗粒进入催化剂可能造成催化剂堵塞或者中毒；二是由于炭黑烘干气湿度极大，亦会对脱硝装置产生影响，尤其启停阶段会产生大量冷凝水会造成装置腐蚀，另如果操作不当可造成催化剂结构破坏；3）对干燥工序的干燥窑进行改造，干燥方式由间接加热
+
直接加热干燥调整为间接加热单一干燥方式
。
通过此种改造方式后，炭黑烘干气主要为水蒸气，不含氮氧化物和二氧化硫，经布袋除尘器去除炭黑粉尘后可直接排放，无需脱硫脱硝处理
。
但需考虑现场干燥窑是否具备改造条件；另改造成间接加热单一干燥方式是否会造成湿法炭黑粒子干燥不达预期，影响炭黑生产线稳定运行或者造成炭黑生产线生产负荷不达预期
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的旨在于，提供一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统及工艺，尤其适用于炭黑干燥工序采用间接加热
+
直接加热干燥方式，如采用间接加热干燥方式，烟气中不含氮氧化物及二氧化硫等，通过布袋除尘器回收炭黑颗粒后即可直接排放，无需氮氧化物及二氧化硫处理，既能实现炭黑干燥段废气氮氧化物治理又能达到超低排放要求
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一技术目的是提供一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统，所述系统具体包括：尾气焚烧炉，布设于所述尾气焚烧炉高温段的脱硝喷射系统；所述尾气焚烧炉的出口烟道上布设有炭黑干燥窑，所述炭黑干燥窑的后端设有换热器；
[0007]所述换热器与脱硝引风机之间设有中高温
SCR
脱硝装置，且所述脱硝引风机的后端设有余热回收装置；
[0008]所述换热器与排气引风机之间的烟道上布设有布袋除尘器；
[0009]所述余热回收装置与所述排气引风机的出口汇合烟道上布置有脱硫引风机，且所述脱硫引风机的后端设有脱硫装置
。
[0010]具体地，所述脱硝喷射系统布设于所述尾气焚烧炉的高温段；所述炭黑干燥窑布置于尾气焚烧炉的出口烟道上，以利用其高温烟气干燥湿法炭黑粒子；所述换热器布置于炭黑干燥窑的后端，所述调节系统布设于换热器的旁路烟道上以保证换热后炭黑高温干燥气及炭黑烘干气分别满足后端工艺需求；所述中高温
SCR
脱硝装置布置于换热器和所述脱硝引风机之间，脱硝引风机的后端设置所述余热回收装置用以能量回收；所述布袋除尘器布设于换热器与排气引风机之间的烟道上；所述脱硫引风机布置于余热回收装置与排气引风机的出口汇合烟道上，混合后烟气通过脱硫引风机送入后端所述脱硫装置
。
[0011]可选地，所述换热器的旁路烟道上设有调节系统；且所述换热器为气气换热器，具体为管式换热器或板式换热器；但设计需考虑避免炭黑烘干气高湿度及高浓度粉尘可能所致的堵塞
。
[0012]且，所述余热回收装置为余热锅炉或换热器
。
[0013]本专利技术的第二技术目的是提供一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝工艺，所述工艺是利用上述脱硝系统完成，具体包括如下步骤：
[0014]（1）通过低氮燃烧改造技术降低尾气焚烧炉初始氮氧化物生成量；
[0015]（2）采用
HTR
脱硝技术即通过脱硝喷射系统将脱硝剂喷入所述尾气焚烧炉高温段以进一步去除烟气中氮氧化物；
[0016]（3）所述尾气焚烧炉出口高温烟气随即进入炭黑干燥工段以对湿法炭黑粒子进行间接和直接加热干燥；
[0017]（4）所述炭黑干燥工段出口两路烟气即炭黑高温干燥气与炭黑烘干气（水蒸气
、
炭黑颗粒及炭黑高温干燥气的混合物）经过换热器进行换热；
[0018]（5）待所述炭黑高温干燥气通过换热器降温至
320
‑
420℃
后，进入中高温
SCR
脱硝装置进行深度脱硝，脱硝后的烟气通过脱硝引风机送入后端设置的余热回收装置回收热量；
[0019]（6）待所述炭黑烘干气通过换热升温至
180
‑
210℃
后，进入布袋除尘器去除炭黑粉尘并通过排气引风机排出与余热回收后炭黑高温干燥气混合；
[0020]（7）混合后烟气中氮氧化物满足超低排放要求，随后通过引风机将所述烟气送入后端脱硫装置，即完成脱硝
。
[0021]可选地，所述低氮燃烧改造技术为空气分级燃烧
、
低过剩空气
、
烟气再循环技术或其组合技术，可有效降低焚烧炉初始氮氧化物生成
。
[0022]可选地，所述脱硝剂为液氨
、
氨水
、
尿素或生物钙脱硝剂；尤其生物钙脱硝剂具有
较高的脱硝效率和较宽的温度适用范围
。
[0023]可选地，所述换热器设置炭黑高温干燥气旁路烟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统，其特征在于，所述系统具体包括：尾气焚烧炉（1），布设于所述尾气焚烧炉（1）高温段的脱硝喷射系统（2）；所述尾气焚烧炉（1）的出口烟道上布设有炭黑干燥窑（3），所述炭黑干燥窑（3）的后端设有换热器（5）；所述换热器（5）与脱硝引风机（7）之间设有中高温
SCR
脱硝装置（6），且所述脱硝引风机（7）的后端设有余热回收装置（8）；所述换热器（5）与排气引风机（
10
）之间的烟道上布设有布袋除尘器（9）；所述余热回收装置（8）与所述排气引风机（
10
）的出口汇合烟道上布置有脱硫引风机（
11
），且所述脱硫引风机（
11
）的后端设有脱硫装置（
12
）；通过低氮燃烧改造技术降低尾气焚烧炉初始氮氧化物生成量；将脱硝剂喷入尾气焚烧炉高温段脱除烟气中氮氧化物；尾气焚烧炉出口高温烟气进入炭黑干燥工段进行加热干燥，出口的炭黑高温干燥气与炭黑烘干气经过换热器进行换热；炭黑高温干燥气通过换热降温后进入中高温
SCR
脱硝装置深度脱硝并通过脱硝引风机送入余热回收装置回收热量；炭黑烘干气通过换热升温后进入布袋除尘器去除炭黑粉尘并通过排气引风机排出与余热回收后炭黑高温干燥气混合；混合后烟气通过脱硫引风机送入后端脱硫装置
。2.
根据权利要求1所述的应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统，其特征在于，所述换热器（5）的旁路烟道上设有调节系统（4）；且所述换热器（5）为气气换热器，具体为管式换热器或板式换热器
。3.
根据权利要求1所述的应用于炭黑干燥工段废气脱硝系统，其特征在于，所述余热回收装置（8）为余热锅炉或换热器
。4.
一种应用于炭黑干燥工段废气脱硝工艺，其特征在于，所述工艺利用如权利要求1所述脱硝系统完成，具体包括如下步骤：（1）通过低氮燃烧改造技术降低尾气焚烧炉初始氮氧化物生成量；（2）采用
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘训稳，王学谦，韩冰，宁平，王郎郎，
申请(专利权)人：南京中电环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：