脱硝技术


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凤凰平台京宝焦化公司焦炉烟道气脱硫脱硝技术

日期:2020-06-01 05:17

  北极星大气网讯:摘要: 概述了京宝焦化公司脱硫脱硝时间道途,先容了脱硫脱硝工序及反映道理,阐发了脱硝工艺时间特征; 凭据实践情状正在原装配的根本上装备了脱硝、消白及余热使用接纳装配,消释了白烟,低落了排放烟气中NOX目标,并竣工了使用废热汽锅搜罗余热形成蒸汽用于临蓐。

  中邦平煤神马集团平顶山京宝焦化有限公司( 以下简称京宝焦化) 于2017 年筑成了一套焦炉烟道气氨法脱硫装配,并于2017 年11 月参加运转,烟道气含有的SO2由160 ~ 300 mg /m3 低落到10 mg /m3 以下,目前脱硫前烟气温度240 ~280 ℃。因为采用的脱硫时间是湿式氨法脱硫道途,排放的烟气容易形成白烟,更加正在冬季,容易影响相近住户感官和视觉。京宝焦化公司对邦内众家焦化厂投产的脱硝和余热使用项目举办了稽核,经重复论证并连合京宝焦化公司实践情状,对守旧脱硝及余热使用工艺举办了优化订正。

  本项主意时间道途是先脱硫后脱硝。先脱硫除尘后排胸襟( 折合规范形态,下同) SO2质料浓度低于10 mg /m3,烟尘质料浓度低于5 mg /m3,为后续脱硝和余热接纳供给了适当的烟气前提,有用担保了催化剂和废锅的高效、坚固、长周期运转。该项主意工艺流程如图1 所示。

  烟道气温度240~280 ℃,先历程脱硝换热器换热降温到140 ℃,再由送风机饱风送到脱硫塔,经氨法湿式脱硫后脱硫塔出口排胸襟SO2质料浓度低于10 mg /m3,烟尘质料浓度低于5 mg /m3,到达环保排放规范。同时,温度降到65 ℃。脱硫后的烟气历程消白再热器升温到110 ℃,再进入脱硝换热器,温度进一步升到220 ~ 250 ℃,此时再热器出口的温度比原烟气温度低20 ~30 ℃。换热升温后的烟气与氨气搀和落伍入脱硝反映器。经脱硝反映器后,出口烟气NOx

  质料浓度低于30 mg /m3 的目标。脱硝后的烟气进入余热使用废锅,产出蒸汽7 ~ 10 t /h( 压力不小于0. 6 MPa) ,温度降到160 ~ 170 ℃; 再历程脱硝换热器,温度降到110~120 ℃,由新增的引风机直接送到原脱硫烟囱排放。

  京宝焦化脱硫脱硝原策画为三层氨水喷淋单机轮回。脱硫塔直径6. 9 m,轮回泵流量350m3 /h。为了到达超低排放的脱硫脱硝和除尘成绩,对原有装备举办了改制。改制后,脱硫塔氨水喷淋液分三层喷洒,不只抬高了烟气与轮回氨水的接触效用,也优化了烟气的流速分散。为了巩固烟气和液体的散开,脱硫体例增设除雾器和除湿器,从而低落了烟气中的含水量,低落了白烟的排放。脱硫塔中脱硫液与烟道气中SO2反映,其反映道理为:

  经脱硫后的烟道气经热水换热器( 低温换热)和热油换热器( 高温换热) ,温度到达220 ~ 250℃进入脱硝塔。脱硝体例采用低温抉择性催化还原氨法脱硝工艺,其反映方程式为:

  焦炉烟道气脱硝与常例的电厂或汽锅烟气脱硝时间区别,汽锅烟道气同时具有高温区和低温区,利用常例的烟气脱硝时间就能满意气体排放目标; 而焦炉烟道气的温度正在240 ~ 280 ℃之间,属于低温烟气,其温度低于硫酸氢铵的露点温度,因而不行采用常例的汽锅烟气脱硝工艺。京宝焦化公司凭据焦炉烟道气的特征及永远的烟气脱硝时间稽核和探求,提出了采用一种区别于汽锅烟气脱硝时间的催化体例,即采用以氨气为原料的还原法。此时间成熟牢靠。

  氨还原法脱硝时间分为低温法和中温法,分袂采用低温催化剂和中温催化剂。低温氨还原法催化剂中常睹的为活性炭或以活性炭为载体的钒催化剂,故此时间称为活性焦法。活性焦法可能同时脱硫脱硝,正在烧结机烟气脱硝中有所行使( 温度普通正在150 ℃阁下) 。但这种手段的脱硝效用不高,普通正在60% ~ 80%。其它,活性焦法的投资和本钱也相对较高。

  中温氨还原法脱硝时间正在汽锅烟气上行使极端寻常且很胜利,其温度的操作鸿沟正在320 ~ 380℃之间,采用钒钨钛催化剂,个中钒是活性组分,钨是电子构造助剂,钛是载体。当反映层温高于380 ℃时,会发作一系列副反映,即NH3被氧化为NO,SO2会被氧化为SO3。其反映式如下:

  这些副反映的发作不只低落了脱硝效用,并且填补了硫酸铵的含量。当反映层温渡过低时,也会崭露脱硝时间一个常睹的副反映: 烟气中的SO3( 普通情状下,烟气中约有0. 5% ~ 1. 0%的SO2被氧化为SO3) 与烟气中的水和脱硝出席的氨反映天生硫酸氢铵。反映方程式如下:

  凭据相闭的物化数据揣度,凤凰平台当烟气中的SO3体积分数正在1 μL /L 时( 相当于对应的SO2质料浓度约300 mg /m3 ) 。烟气中反映天生的硫酸氢铵露点为260 ℃。因而,烟气脱硝反适时将会崭露硫酸氢铵结露断绝催化剂孔道的题目。凭据实践处境企图阐发,硫酸氢铵正在比烟气露点横跨25 ℃阁下时普通会崭露结露气象。云云,对应的床层催化剂操作温度应正在285 ℃以上。

  针对以上存正在的题目,京宝焦化公司经企图论证,最终选取了真实有用的低温脱硝时间手段。正在装填脱硝催化剂时比企图值众装少少,以耽误反映器的运转时分,到达一个检修周期,泊车检修时即可对所装填的催化剂举办再生使用。实践情状注脚,烟气中的SO2质料浓度越低,催化剂的利用寿命越长,当质料浓度低于200 mg /m3时催化剂的利用寿命领先2 000 h,即3 个月。正在反映器中的催化剂装填量适当的情状下,反映器中的填料可能半年再生一次。当烟气中的SO2质料浓度低于100 mg /m3 时,脱硝反映器的再生周期可耽误至1 a。因而,京宝焦化公司采用先脱硫再脱硝的时间道途,能使脱硝反映器进口吻中SO2的质料浓度低落到10 mg /m3 以下,从而可能确保脱硝催化剂3 a 以上的利用寿命。凤凰平台

  该项目采用18%~ 20%的氨水为脱硝剂,为了临蓐运转的安静坚固,脱硫液以喷洒方法喷入反映层搀和。脱硫液采用双流体喷枪,以雾化的步地喷入脱硝塔反映器前端的烟道总管,正在烟道总管氨气与烟气充实搀和平均,氨水的喷洒量为0. 4~0. 6 m3 /h。

  烟道气的温度正在240 ~ 280 ℃,均匀温度260℃。正在冬天,烟道气温度低落,更加正在低负荷临蓐的处境下,烟道气温度会消重更低。本项目采用焦炉煤气燃烧补热的方法,用以抬高进入脱硝反映器烟道气的温度,确保脱硝效用,以到达超低排放规范。烟道气补热温度正在30 ~ 40 ℃,耗焦炉煤胸襟( 折合为规范形态) 为1 200 m3 /h。

  脱硝反映段位于反映器的前半部,余热汽锅的传热管位于后半部。脱硝反映段的流利界面面积为48 m2,策画均匀温度240 ~ 260 ℃,催化剂装填量正在116 m3 分3 层装填,每层高1. 2 ~ 1. 3m,烟道气从反映器下部进入,顶部流出。

  因为焦炉烟道气中SO2浓度与回炉煤气中硫元素样子、燃料氧含量等身分亲昵闭连,NOX浓度则与回炉煤气温度、气氛过剩系数、燃料气正在高温火焰区停顿时分等亲昵闭连。倘使不经解决,烟道气中的SO2和NOX浓度难以坚固到达邦标限度值排放条件。目前,因为邦度对环保的管制愈来愈庄敬,以脱硫脱硝为核心的烟气解决成为焦化企业联合的短板,紧张限制着焦化企业的成长。因而,以来加疾烟气脱硫时间和物业的探求已成为我邦他日的一个厉重成长目标。

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