CN206082111U - 一种焦化炉脱硫脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种焦化炉脱硫脱硝系统，包括臭氧发生器(1)、臭氧计量系统(2)、臭氧加注系统(3)、双氧水储罐(4)、双氧水计量系统(5)及双氧水加注系统，臭氧发生器(1)的出气口通过管道连接臭氧计量系统(2)，臭氧计量系统(2)通过臭氧加注系统(3)连接至脱硫塔(7)前的烟道中，脱硫塔(7)脱硫喷淋层与除雾板之间设有双氧水加注系统，双氧水加注系统通过管道连接双氧水计量系统(5)，双氧水计量系统(5)通过双氧水泵(6)连接双氧水储罐(4)；本实用新型同现有技术相比，脱硝效率高、设备体积较小、对原有设备改动小，且不采用氨水，无氨逃逸，能够适应烟气流量的剧烈变化，自动化程度高。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，具体地说是一种焦化炉脱硫脱硝系统。
[背景技术]
目前，对于烟气的脱硝采用的技术主要有：选择性催化还原法(SCR)以及选择性非催化还原法(SNCR)。其中，选择性催化还原法的优点为：(1)脱硝效率高；(2)工作温度适中在350℃-420℃；(3)脱硝产物为氮气与水无二次污染。其缺点为：(1)投资和运行成本高；(2)对锅炉窑炉热效率有影响，加装SCR反应器后，锅炉窑炉的散热损失加大，可能还要改变局部受热面积，运行工况收到影响；(3)存在催化剂堵灰现象；(4)由于存在氨逃逸现象，氨气于SO3反应生成硫酸氢氨，硫酸氢铵在低温段有较强的黏性，会对设备造成堵灰、腐蚀。而选择性非催化还原法的优点为:(1)设备投资低；(2)不使用催化剂，无催化剂堵灰、中毒；(3)可使用尿素，不用建造氨水存储设施。其缺点为:(1)脱硝效率低，脱硝效率在30％-50％，不能满足现有环保要求；(2)需要对锅炉炉膛进行改造；(3)在炉膛内喷氨水或尿素溶液对锅炉效率有影响。
[实用新型内容]
本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种焦化炉脱硫脱硝系统，脱硝效率高、设备体积较小、对原有设备改动小，且不采用氨水，无氨逃逸，能够适应烟气流量的剧烈变化，自动化程度高。
为实现上述目的设计一种焦化炉脱硫脱硝系统，包括臭氧发生器1、臭氧计量系统2、臭氧加注系统3、双氧水储罐4、双氧水计量系统5及双氧水加注系统，所述臭氧发生器1的出气口通过管道连接臭氧计量系统2，所述臭氧计量系统2通过臭氧加注系统3连接至脱硫塔7前的烟道中，所述脱硫塔7脱硫喷淋层与除雾板之间设有双氧水加注系统，所述双氧水加注系统通过管道连接双氧水计量系统5，所述双氧水计量系统5通过双氧水泵6连接双氧水储罐4。
所述脱硫塔7入口烟道上设有文丘里引射喷嘴8，所述文丘里引射喷嘴8通过管道连接压缩空气储气罐9，所述压缩空气储气罐9的进气口与空压机10相连。
所述压缩空气储气罐9的出气口通过管道连接至双氧水加注系统。
所述双氧水加注系统包括双氧水加注喷头，所述双氧水加注喷头设置在脱硫塔7内脱硫喷淋层与除雾板之间位置处。
所述脱硫塔7上方通过管道连接有洗涤塔，所述洗涤塔通过管道连接烟囱。
还包括电控系统11，所述臭氧发生器1、臭氧计量系统2、双氧水计量系统5、双氧水泵6、空压机10分别通过线路连接电控系统11。
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
(1)本实用新型脱硝效率高、设备体积较小，相对于原有的双氧水氧化法而言，臭氧与NOX的亲和力强，脱硝反应速率快(主要受气膜传质控制)，脱硝效率可达95％以上，运行平稳；且采用精确的计量系统与新型引射加注系统相结合，使设备体积及臭氧和双氧水的用量进一步减小；
(2)不采用催化剂，当应用于焦炉烟气中时不会引起催化剂中毒，且在脱硝过程中，所形成的脱硝产物的在后续脱硫剂溶液中溶解度较高，不易结垢；即使因操作不当造成暂时结垢现象，也可通过降低脱硫液的pH值的方法进行消除；
(3)无烟气带氨及其它二次污染问题，在SCR与sncr法中，为了保证一定的脱硝率，氨浓度需要维持在较高水平，但此时在热烟气作用下，溶液中的氨很容易挥发进入烟气，不仅造成原料的流失，而且造成的新的污染，极易造成下游烟道及烟囱内壁结疤、排放烟气含气溶胶以及刺激性氨味等；即使对烟气进行预冷及除塔烟气水洗也难以彻底解决上述问题；
(4)在脱硫塔尾部加注双氧水对残余的NOX进一步脱除，由于此处烟气中SO2量较小，双氧水与SO2反应的量很少，大部分与NOx反应，减少了H2O2的用量。
综上，本实用新型脱硝效率高、设备体积较小、对原有设备改动小，且不采用氨水，无氨逃逸，能够适应烟气流量的剧烈变化，自动化程度高。
[附图说明]
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1、臭氧发生器 2、臭氧计量系统 3、臭氧加注系统 4、双氧水储罐 5、双氧水计量系统 6、双氧水泵 7、脱硫塔 8、文丘里引射喷嘴 9、压缩空气储气罐 10、空压机 11、电控系统。
[具体实施方式]
下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：
如附图1所示，本实用新型用于对焦炉产生的烟气进行脱硫脱硝处理，系统包括：臭氧发生器1、臭氧计量系统2、臭氧加注系统3、双氧水储罐4、双氧水计量系统5及双氧水加注系统，臭氧发生器1的出气口通过管道连接臭氧计量系统2，臭氧计量系统2通过臭氧加注系统3连接至脱硫塔7前的烟道中，脱硫塔7脱硫喷淋层与除雾板之间设有双氧水加注系统，双氧水加注系统通过管道连接双氧水计量系统5，双氧水计量系统5通过双氧水泵6连接双氧水储罐4。作为本实用新型的优选技术方案，该脱硫脱硝系统上方还可设有洗涤塔，该洗涤塔连接有烟囱。
本实用新型中，脱硫塔7入口烟道上设有文丘里引射喷嘴8，文丘里引射喷嘴8通过管道连接压缩空气储气罐9，压缩空气储气罐9的进气口与空压机10相连，压缩空气储气罐9的出气口还通过管道连接至双氧水加注系统。双氧水加注系统包括双氧水加注喷头，双氧水加注喷头设置在脱硫塔7内脱硫喷淋层与除雾板之间位置处。还包括电控系统11，臭氧发生器1、臭氧计量系统2、双氧水计量系统5、双氧水泵6、空压机10分别通过线路连接电控系统11。
本实用新型中，臭氧发生器产生臭氧，通过臭氧计量系统计量需要加注的量，再通过臭氧加注系统将臭氧输送至脱硫塔前的烟道中。双氧水储罐中的双氧水通过双氧水计量系统计量输出的量后通过双氧水泵送入脱硫塔喷淋层与除雾板之间的双氧水加注系统中。本装置在原有双氧水氧化法基础上结合了氧化性更强的臭氧，降低了双氧水的用量，提高了脱硝效率，解决了低温烟气的脱硝问题。
根据焦炉烟气中氮氧化物的量臭氧计量系统计量一定量的臭氧输送至脱硫塔入口烟道上的文丘里引射喷嘴中，由压缩空气引射臭氧，与烟气充分混合，与氮氧化物反应。在脱硫塔脱硫喷淋层与除雾器之间设置H202加注喷头，双氧水由输送装置输送至计量装置控制输出的量，通过压缩空气引射喷头加注至烟气中。由于烟气中大量的SO2气体已经被脱除，H2O2在此位置加注不会与SO2反应，减少了H2O2的用量。
在实际应用中，具体的反应过程为：
(1)臭氧脱硝反应:
NO+O3→NO2+O2
NO2+O3→NO3+O2
NO3+NO2→N2O5
NO+O+M→NO2+M
NO2+O→NO3
(2)双氧水脱硝反应：
2NO2+H2O(液相)→HNO3+HNO2
HNO2+NO2→HNO3+NO
2NO2+H2O2(液相)→2HNO3
HNO2+H2O2(液相)→HNO3+H2O
NO+NO2+H2O2(液相)→2HNO3
SO2+H2O2(液相)→H2SO4
由于焦炉脱硝具有烟气流量波动性大，浓度高，同时烟气温度低，一般只有200℃-300℃，一般SCR催化剂最佳反应温度在350℃-420℃。所以使用常规的SCR催化剂难以有效运行，而且目前所研究出来的低温催化剂(指满足320℃以下温度窗口)还不成熟，运行寿命及抗污染能力还不够理想。特别是对于焦化炉烟气，由于工作中封密不足好。经常有少量焦炉煤气混入烟气中，其中微量还原性硫化物(如硫化氯，二硫化碳及有机硫等)对SCR微化剂毒害作用较强，极易导致催化剂失活。
鉴于目前技术存在的上述不足，提出焦化烟气脱硫脱硝一体化的新技术新工艺，即是氮氧化物的氧化吸收法。其实质是利用一些氧化性物质如(臭氧、双氧水等)将烟气中以NO(难溶于水)形式存在的氮氧化物氧化成NO2.而NO2则易溶碱性溶液，可与二氧化硫一起被碱性脱硫液脱除。
臭氧与烟气中氮氧化物同为气态，与同为气相得NOx反应速度快，同时臭氧对NOx与SO2的反应具有选择性，优先与NOx反应。氧化法不使用催化剂，避免了催化剂中毒失效及低温催化剂不成熟的问题，同时也不用对焦炉炉体进行改造。凡在焦化炉脱硫脱硝工程上涉足用于臭氧氧化法、双气水氧化法及臭氧双氧水联合氧化法工艺要求均属于本实用新型专利权限保护范畴。
本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种焦化炉脱硫脱硝系统，其特征在于：包括臭氧发生器(1)、臭氧计量系统(2)、臭氧加注系统(3)、双氧水储罐(4)、双氧水计量系统(5)及双氧水加注系统，所述臭氧发生器(1)的出气口通过管道连接臭氧计量系统(2)，所述臭氧计量系统(2)通过臭氧加注系统(3)连接至脱硫塔(7)前的烟道中，所述脱硫塔(7)脱硫喷淋层与除雾板之间设有双氧水加注系统，所述双氧水加注系统通过管道连接双氧水计量系统(5)，所述双氧水计量系统(5)通过双氧水泵(6)连接双氧水储罐(4)。
2.如权利要求1所述的焦化炉脱硫脱硝系统，其特征在于：所述脱硫塔(7)入口烟道上设有文丘里引射喷嘴(8)，所述文丘里引射喷嘴(8)通过管道连接压缩空气储气罐(9)，所述压缩空气储气罐(9)的进气口与空压机(10)相连。
3.如权利要求2所述的焦化炉脱硫脱硝系统，其特征在于：所述压缩空气储气罐(9)的出气口通过管道连接至双氧水加注系统。
4.如权利要求3所述的焦化炉脱硫脱硝系统，其特征在于：所述双氧水加注系统包括双氧水加注喷头，所述双氧水加注喷头设置在脱硫塔(7)内脱硫喷淋层与除雾板之间位置处。
5.如权利要求4所述的焦化炉脱硫脱硝系统，其特征在于：所述脱硫塔(7)上方通过管道连接有洗涤塔，所述洗涤塔通过管道连接烟囱。
6.如权利要求5所述的焦化炉脱硫脱硝系统，其特征在于：还包括电控系统(11)，所述臭氧发生器(1)、臭氧计量系统(2)、双氧水计量系统(5)、双氧水泵(6)、空压机(10)分别通过线路连接电控系统(11)。
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| CN106881012A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-23 | 黄胜建 | 一种焦化炉脱硫脱硝一体化系统 |
| CN107158907A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-15 | 大连好月亮环保科技有限公司 | 氧化加湿法吸收烟气脱硫脱硝一体化方法及其装置 |
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