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焦炉脱硫脱硝工艺

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来源:
未知
发布时间:
2018-11-23

       焦炉脱硫脱硝工艺利用有机催化剂L中的分子片段与亚硫酸结合形成稳定的共价化合物,有效地抑制不稳定的亚酸的逆向分解,并促进它们被持续氧化成酸,催化剂随即与之分离。生成的酸在塔底与加入的氨水快速生成高品质的硫铵化肥,其反应原理和过程与工业硫铵化肥的生产相似。该过程反应式如下:SO2+H2O→H2SO3(1)H2SO3+L→L˙H2SO3(2)L˙H2SO3+O2→L+H2SO4(3)H2SO4+NH3→(NH4)2SO4(4)脱硝与脱硫原理相类似,当加入臭氧或双氧水时,NO转化为易溶于水的高价氮氧化物生成HNO2。

       有机催化剂促进它们被持续氧化成HNO3,随即与之分离。加入氨水后可制成硝铵化肥。该过程反应式如下:NO+O3→NO2(5)NO2+H2O→HNO2(6)HNO2+L→L˙HNO2(7)L˙HNO2+O2→L+HNO3(8)HNO3+NH3→NH4NO3(9)2.工艺流程焦炉烟气先经过臭氧氧化,烟气温度小于150℃,然后进入脱硫塔,烟气中的SO2和NOx溶解在水里分别生成H2SO3和HNO2。有机催化剂捕捉以上两种不稳定物质后形成稳定的络合物L?H2SO3和L?HNO2,并促使它们被持续氧化成H2SO4和HNO3,催化剂随即与之分离。生成的H2SO4和HNO3很容易被碱性溶液吸取,这样就在一个吸取塔内同时完成了脱硫和脱硝。

       在臭氧氧化时,要求烟气温度小于150℃,所以需要对原烟气进行喷水降温。脱硫可以用任何碱液作为吸取剂,该工艺采用氨水做吸取剂。洗涤后的烟气通过填料层、二级除雾器除去水滴后,回送至焦炉烟囱直接排放至大气。脱硫后的主要副产物为硫铵,脱硝后的主要副产物为硝铵。当吸取塔内脱硫脱硝后的组合溶液中化肥浓度达到30%左右时,由泵排出组合溶液至分离设备,将催化剂、灰尘和组合溶液分离。分离后的催化剂返回吸取塔循环使用,灰渣脱水后外排,而组合溶液进入换热器升温,然后由干燥机结晶,成为合格的硫铵和硝铵化肥。

        该工艺主要由以下系统组成:

       烟气系统:由焦炉引出焦炉烟气,经过化肥液体及喷水降温,由200℃降低到150℃以下,以适应臭氧反应温度低于150℃的要求。

       吸取系统:烟气自下而上进入吸取塔,循环浆液自上而下喷淋,烟气和循环浆液直接接触,完成捕捉过程,处理后的洁净气体经过除雾器除雾后,排至烟囱。

       脱硝氧化系统:烟气中的NO不溶于水,很难被碱性溶液吸取,必须将其氧化成为高价易溶解的氮氧化物,方可被吸取,脱硝氧化系统提供能氧化NO气体的氧化剂——臭氧。臭氧经过烟道内混合器后与烟气中的NO充分混合,将其氧化成易溶解的氮氧化物,进入吸取塔后被吸取得以去除。盐液分离及化肥回收系统:吸取塔里浆液化肥浓度达到30%左右时,开启浆液排出泵,将其送入过滤器,分离出其中的灰尘。然后浆液进入分离器,将有机催化剂和盐液分开。催化剂返回吸取系统循环利用,盐液则进入化肥回收系统。

       氨水储存供给系统:将氨送入吸取塔进行脱硫脱硝。

       催化剂供给系统:捕捉浆液中不稳定的H2SO3和HNO2后形成稳定的络合物,在氧化空气下被持续氧化成H2SO4和H2NO3,很容易被碱性溶液吸取,生成硫铵和硝铵。

        工艺特点:

       1)脱硫效率>99%,脱硝效率>85%;氨回收利用率>99.0%,氨逃逸率<1%。

       2)在同一系统中可同时实现脱硫、脱硝、二次除尘等多种烟气减排效果。

       3)对烟气硫分适应强,可用于150-10000mg/Nm3甚至更高的硫分,因此,可使用高硫煤降低成本。

       4)整个过程无废水和废渣排放,不产生二次污染。同时净烟气中NH3含量小于8mg/Nm3(完全满足环保部NH3<10mg/Nm3的要求)。

       5)催化剂使用寿命可长。

       6)运行成本低。

       7)通过增加催化剂,提高亚硫铵的氧化效率,运行pH值低,能有效抑制氨的逃逸。

       8)可实现焦炉烟气低温脱硝,减少对设备的腐蚀。

       9)对烟气条件的波动性有较强的适应能力。

      10)副产品硫铵质量达标,且稳定。

 
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