焦炉烟气脱硫脱硝方案a

2016年5月焦炉烟气脱硫、脱硝技术方案说明脱硫技术简述一、常用烟气脱硫技术：钙法、镁法、氨法、钠碱法等。二、各类脱硫技术特点:钙法、钠碱法属于抛弃法，产生的脱硫产物几乎无法处理利用，同时钙法也称作“石头搬家法”。氨法、镁法脱硫装置产生的副产物经过适当处理后，有相当的可回收利用价值和可观的经济效益。脱硫技术选用原则1、对烟气脱硫效率高2、脱硫剂的来源便利，运输使用成本低3、脱硫产物可综合利用或便于处理4、脱硫装置操作简便5、脱硫整体成本尽可能低焦炉烟气脱硫工艺的选择目前国内各焦炉厂焦炉排放的烟气多数在前期进行过脱H2S处理，因此，焦炉排放的烟气中SO2含量普遍较低，约在300-500mg/m3之间。多数焦化厂均有工艺氨水产出，并有硫酸铵制备装置。考虑到脱硫剂的来源方便以及脱硫产物的后处理问题，焦化厂烟气脱硫工艺采用氨法脱硫最为合适。氨法脱硫既能充分利用焦化厂的自有氨水，又可增加副产硫酸铵的产量，同时避免了钙法等产生的废弃脱硫产物和脱硫废水。反应原理：a、吸收反应：（1）(NH4)OH+SO2=(NH4)HSO3（2）2(NH4)OH+SO2=(NH4)2SO3+H2O（3）(NH4)2SO3+SO2+H2O=2(NH4)HSO3氨法脱硫技术简述在通入氨量较少时，发生（1）反应；在通入氨量较多时发生（2）反应；（3）表示的是氨法脱硫过程中真正的吸收反应。该过程中，所产生的酸式盐(NH4)HSO3对SO2不具备吸收能力。随着吸收过程的进行，进入吸收液中的(NH4)HSO3数量增多，吸收液的吸收能力下降，需要向吸收液中补充氨，使部分(NH4)HSO3转变为(NH4)2SO3，以保持吸收液的吸收能力。氨法脱硫技术简述b、吸收液转换：(NH4)HSO3+(NH4)OH=(NH4)2SO3+H2Oc、副产物氧化：(NH4)2SO3+O2=(NH4)2SO4d、总反应：2(NH4)OH+SO2+O2=(NH4)2SO4+H2O氨法脱硫技术简述1、脱硫效率随着烟气含硫量增加而增加，SO2脱除率可达98%以上。2、无二次污染及废水排放，烟囱基本无拖尾现象。3、脱硫塔进口烟气温度适应范围大，在烟气温度100-220℃范围内，长时间运行无腐蚀现象发生。4、氨逃逸≤3ppm。5、氨水采用企业副产品，脱硫产物资源化，通过工艺控制，可产生不同副产物（如硫酸铵、亚硫酸铵-亚硫酸氢铵还原液），可产生较好的经济效益，降低脱硫成本。专有氨法脱硫技术特点氨法脱硫工艺流程图工艺流程简述脱硫流程简述来自过焦炉的原始烟气，经过预除尘后，通过余热锅炉进入氨吸收塔，在塔内烟气中的SO2与氨水反应，先生成(NH4)2SO3，(NH4)2SO3再与SO2反应产生NH4HSO3，通过不断补充氨水，NH4HSO3被还原为(NH4)2SO3，经过一段时间，将过剩的(NH4)2SO3移出，并通过曝气进行氧化，产生最终副产物(NH4)2SO4，这部分(NH4)2SO4被引出后，可作为液态（30%）商品化肥销售，也可增设干燥系统，将液态(NH4)2SO4制成标准硫酸铵化肥销售，也可作为复合肥生产原料销售。(NH4)2SO3氧化流程简述吸收剂循环池内的(NH4)2SO3经过不断循环，达到一定浓度（30%），左右，通过输出泵送入异地氧化池（位置根据厂方实际情况确定，空气通过曝气鼓风机强制送入氧化池底部，空气中的氧气在氧化池内以鼓泡形式与(NH4)2SO3反应，使之形成(NH4)2SO4后，再进入蒸发干燥系统制成固体化肥销售。氨逃逸解决方案1、特殊的氨水加注方式。2、塔内专有技术的应用。3、高效除雾器的捕集效应。（1）脱硫效率：氨利用充分脱硫效率高。氨无论是液态还是气态，同SO2、SO3都呈均相反应。而钙质脱硫剂无论是以粉状还是以浆状投入，同反应物之间均是异相反应，反应仅在其表面进行，颗粒内部成分很难得到利用。从反应动力学上看，二者在反应速率、反应进行完全程度上相差数个数量级。（2）系统结垢：钙法脱硫产物硫酸钙溶解度很低，是以悬浮液形式存在溶液中，容易使吸收塔内壁、管道结垢；而氨法脱硫产物硫酸铵易溶于水，通过pH值控制就可以调整硫酸铵颗粒的结晶大小，系统不易结垢。（3）环境保护：钙法有废水、废渣、废气排放，且不易处理；另外脱硫副产物-石膏无论纯度、抗压抗拉强度、含水率均无法与天然石膏竞争，不得不占用大量的土地作为废料处理，而这些石膏大量堆放、分解造成的二次污染，对气候、土壤、植物和人类健康带来危害。氨法作为一种循环完全吸收法，在反应过程不会产生废水、废渣、废气；副产物-硫酸铵是化肥原料，在我国属于紧缺产品，具有极为广阔的市场前景，可以为企业带来显著的经济效益，是一种典型的“变废为宝、综合利用、循环经济”项目。（4）占地面积：钙法脱硫设备一般较大，占地面积几乎是氨法的2倍。氨法与钙法技术比较（1）钙法脱硫液气比明显高于氨法（钙法在20左右，氨法仅在4左右），因此，氨法所选循环泵流量明显小于钙法。（2）钙法一般采用4-5层喷淋层，采用将吸收剂雾化的方式来扩大气液接触面积，而本技术投标书中采用填料塔，只需将吸收剂打入填料上方的槽盒式液体分布器即可。因此，氨法脱硫循环泵的压头要明显低于钙法。（3）钙法采用石灰石作脱硫剂，必须把石灰石制成浆液，因此电耗较大；且钙法有废水排放，因此需要不断补充水；而氨法的脱硫剂本身就是液体，因此配置起来非常方便或不需配置（采用废氨水时），故所需电耗较少；整套系统工艺水循环无废水排放，因此水耗较少。（4）氨法脱硫副产物硫酸铵可以以硫酸铵溶液的形式被利用。而钙法脱硫需要将硫酸钙浆液固液分离，必须要增加旋液分离器、真空皮带机等设备，因此，钙法比氨法需要多增加部分设备投资。（5）氨法脱硫的副产品为硫酸铵溶液（浓度可达到20%-30%），可以直接利用或者进一步浓缩结晶生产硫酸铵固体作为副产物外售（价格可在600元/吨左右）。而钙法脱硫产生的副产物硫酸钙，因杂质含量高等原因，市场价值比较低。氨法与钙法运行成本比较1、氮氧化物的生成途径在燃烧过程中,NOx生成的途径有3条:一是空气中氮在高温下氧化产生,称为热力型NOx;二是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx,称为快速型NOx;三是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx,称为燃料型NOx。焦炉烟气中的NOx主要为热力型和燃料型。脱硝技术综述脱硝技术综述2、烟气脱硝技术主要有两大类，一类是炉内脱硝，主要有低氮燃烧、空气分级燃烧（OFA）、燃料分级燃烧（再燃烧）等。一类是烟气脱硝，主要有SCR、SNCR、氧化吸收、氧化还原等。由于焦炉结构和烟气组成不同于一般的锅炉，在焦炉负荷改变时，焦炉出口烟气的温度变化较大，特别在低负荷运转时，出口烟气温度往往达不到200℃，甚至更低。另外，焦炉烟气中含有相当数量的粉尘和少量焦油成分，这些杂质的存在，也会对常规烟气脱硝装置的应用带来很大的局限性。焦炉烟气脱硝工艺的选择SNCR烟气脱硝技术，由于适用于一般的炉内脱硝，因此不能用于焦炉脱硝。SCR技术，受制于催化剂的反应温度（280-380℃，对负荷较低时的焦炉烟气，基本无法适应。另外由于焦炉烟气中含有的粉尘和焦油成分，也将导致催化剂的使用寿命大大降低。催化剂的频繁更换将大大增加脱硝成本。而采用炉外氧化吸收的脱硝方式，会产生大量的含硝酸盐废水，造成二次污染。焦炉烟气脱硝工艺的选择FO-尿素还原脱硝技术本技术是在低温下，通过特殊反应装置，首先使烟气中含量较大的NO氧化，生成NO2，然后在脱硝塔中NO2与尿素溶液发生还原反应，生成可排放的N2。原理如下：O3+3NO==3NO2CO(NH2)2+NO2+NO==CO2+4N2+2H2O该方案的优点是，烟气中含量较大的在NO进入脱硝装置之前，首先被部分强制氧化，生成NO2。NO与NO2在一定配比下同时和尿素溶液发生还原反应。该技术反应条件温和，设备腐蚀小，排放过程中不会产生白色拖拽烟雾，运行成本可根据环保要求以及烟气中氮氧化物含量进行调整，设备运行稳定，操作简便，安全可靠，操作弹性大。FO-尿素还原脱硝技术该技术的脱硝装置需置于脱硫系统之后，这样能保证选定的脱硫系统所需烟气温度不受影响，同时脱硫系统将烟气温度降低到60℃左右，更适合本方法的有效运行。从而保证脱硫、脱硝均可达到最佳运行效果。借助前部设置的脱硫装置，进入脱硝装置烟气中的SO2/SO3含量大大降低，该系统中不会产生对设备产生强烈腐蚀的亚硫酸H2SO3和硫酸H2SO4酸雾或液滴，从而大大延长设备使用寿命。FO-尿素还原脱硝技术FO-尿素还原脱硝工艺流程示意图洁净烟气排放尿素溶液臭氧脱硫后烟气气气混合器脱硝塔循环池循环泵尿素循环液FO-尿素还原脱硝流程简述臭氧发生器可采用空气源或有氧源臭氧发生器，空气经过空压机被送入臭氧发生器，在等离子作用下，产生臭氧。来自脱硫系统的含氮氧化物烟气首先与臭氧发生反应，以调节烟气中氮氧化物的氧化度，然后进入脱硝塔，尿素溶液经循环泵从塔底储液箱抽出送入脱硝塔顶部，在塔内，尿素溶液与含氮氧化物气体充分接触，烟气中的大部分氮氧化物被还原，成为二氧化碳与氮气。氮氧化物达标的烟气，由脱硝塔塔顶直接排放。尿素溶液在塔体自身循环喷淋系统中，经过一段时间后，可根据不同排放从而控制指标，经尿素配制罐适当补充尿素，维持循环系统的尿素溶液浓度，保证氮氧化物的还原分解。FO-尿素还原脱硝流程简述焦化厂烟气脱硫脱硝一体化示意图一焦化厂烟气脱硫脱硝一体化示意图二焦化厂烟气脱硫脱硝一体化示意图三SO2≤30mg/Nm3脱除率：≥98%NOx≤50mg/Nm3脱除率：≥95%粉尘≤10mg/Nm3氨逃逸≤10mg/Nm3焦化厂烟气脱硫脱硝排放参数确定主要设备一览表介绍说明1、脱硫塔、脱硝塔均按照未来环保深度排放指标选型。2、脱硫塔、脱硝塔型号选定规格可完全满足未来深度排放要求，而无需预留处置空间。3、臭氧机选型可按照厂方场地情况及排放指标选型，为降低运行费用，可在合同签订后，对项目现场进行准确测量，改为多台开、备方式。4、未来需要进行深度排放改造时，选定设备无需进行二次投资改造，仅需对辅助设备及部件进行增添改造即可。FO-尿素还原脱硝技术应用实例中石化岳阳长岭催化剂厂30000m3/h铵盐催化剂煅烧炉烟气FO-尿素还原法脱硝装置原始烟气NOx原始含量：1800mg/m3排放烟气NOx原始含量：38mg/m3中石化岳阳长岭催化剂厂30000m3/h铵盐催化剂煅烧炉烟气FO-尿素还原法脱硝装置尿素溶液循环池江西新昌南60万吨焦炉烟气脱硫脱硝一体化装置江西新昌南60万吨焦炉烟气脱硫脱硝一体化装置控制系统江西新昌南60万吨焦炉烟气脱硫脱硝一体化装置循环系统局部氨法脱硫副产硫酸铵包装流水线18678115990汇智工程科技有限公司