一種焦爐煙氣處理系統及其處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬環保領域，涉及含硫、硝煙氣的凈化處理系統及其處理方法，尤其涉及一 種對焦化廠煉焦爐所排放的含硫、硝煙氣的脫硫方法，具體指氨法低溫焦爐煙氣一步脫硫 脫硝系統及其工藝。
【背景技術】
[0002] 二氧化硫是衡量大氣是否遭到污染的重要標志，是空氣污染的重要因素，尤其是 導致酸雨污染的"罪魁禍首"。二氧化硫主要來源有燃燒含硫燃料、熔煉硫化礦石、燒制硫 磺、制造硫酸和亞硫酸、硫化橡膠、制冷、漂白、消毒、熏蒸殺蟲、鎂冶煉、石油精煉、某些有機 合成等工況。隨著我國經濟規模的快速發展，二氧化硫污染治理是我國大氣環保的首要任 務。
[0003] 國外煙氣脫硫研究始于1850年，經過多年的發展，至今為止，世界上已有2500多 套FGD(Flue gas desulfurization)裝置，總能力已達200000Mff(以電廠的發電能力計）， 處理煙氣量700Mm3/h，一年可脫二氧化硫近10MT，這些裝置的90 %在美國、日本和德國。盡 管各國開發的FGD方法很多，但真正進行工業應用的方法僅是有限的十幾種。
[0004] 目前國內焦化廠應用較多的商業FGD工藝是雙堿法，但這種脫硫工藝存在著難以 克服的結晶堵塔問題，無法長期高效運行，以及難以處理的硫酸鈣副產物等問題，產生新的 污染。
[0005] 為了解決上述雙堿法煙氣脫硫的問題，專利CN 101549250B提出了一種抑制雙堿 法煙氣脫硫漿液中有效脫硫組分催化氧化的方法，但并未從根本上解決上述問題，只是延 緩上述問題爆發的時間，并且增加了操作運行難度和成本。
[0006] 氨法煙氣脫硫目前已在發電廠燃煤鍋爐有所應用，但目前尚無在焦化廠的成功運 用。
[0007] 對于煙氣脫硝技術，目前商業化成功運行的范例主要為SCR和SNCR兩種。對于前 者，主要缺點是催化劑易中毒、氨泄漏以及投資費用和操作費用過高，將有用的氨轉化為無 用的N 2，過程不經濟；對于后者，并不適合高氧氣含量氛圍下的煙氣脫硝。
[0008] 為解決煙氣脫硝難題，國內外提出了多種解決方案，其中專利CN101053747A提出 了一種利用強氧化劑先行氧化N0,再利用氨水進行吸收的方案，此方案需消耗大量的臭氧、 過氧化氫等氧化劑，過程很不經濟。
[0009] 因此，開發一種可靠、高效、沒有二次污染的焦化廠煙氣脫硫脫硝治理工藝對當前 的大氣污染治理有著重要的意義。
【發明內容】
[0010] 本發明針對以上問題，提供了一種最大程度降本、增效的一種焦爐煙氣處理系統 及其處理方法。
[0011] 本發明的技術方案是：
[0012] -種焦爐煙氣處理系統，包括焦爐煙氣進口、吸收塔、潔凈煙氣排出口，所述焦爐 煙氣進口設在所述吸收塔中部，所述潔凈煙氣排出口設在吸收塔頂部，在所述吸收塔內還 設有：
[0013] 處于所述焦爐煙氣進口上部的吸收噴淋段、
[0014] 處于吸收噴淋段上部且位于潔凈煙氣排出口下部的水洗除霧段、
[0015] 處于所述焦爐煙氣進口下部容置吸收液的漿液槽；
[0016] 所述漿液槽內設有吸收噴淋回路、亞鐵溶液補充回路和氨水補充回路；所述吸收 噴淋回路連通漿液槽和吸收噴淋段，所述亞鐵補充回路的進液口設于漿液槽的上部，所述 氨水補充回路的進液口設于漿液槽的底部。
[0017] 焦爐煙氣進口的前部設有余熱回收鍋爐和引風機，用于余熱收集和降低煙氣溫 度。
[0018] 在所述漿液槽下部設有漿液攪拌裝置，所述漿液攪拌裝置為液流式攪拌裝置或機 械式攪拌裝置。
[0019] 所述吸收噴淋段內設至少兩層噴淋層，其中，最下噴淋層噴出霧狀漿液，最上噴淋 層噴出水簾狀漿液。
[0020] 在所述亞鐵溶液補充回路上設有漿液再生回路，所述漿液再生回路包括再生栗、 微孔過濾器和再生塔，所述再生塔的出口并接在所述亞鐵溶液補充回路上。
[0021] 一種焦爐煙氣處理系統的處理方法，
[0022] 首先，配制吸收塔漿液，向吸收塔漿液槽加入清水，再加入12%~18%氨水、加入 20%絡合亞鐵鹽，使得漿液PH值維持在5. 0~6. 9,同時使得亞鐵離子濃度為0. 028%~ 0. 5% ；
[0023] 然后按以下步驟處理，
[0024] 1)、煙氣降溫；將300°C焦爐煙氣通過引風機引入余熱鍋爐系統進行熱量回收，降 溫至160~190°C，得到包含二氧化硫和NOx的入口煙氣；
[0025] 2)、脫硫脫硝；將入口煙氣通入吸收塔，通過設置在焦爐煙氣進口的工藝噴淋水將 入口煙氣降溫至60~90°C ;隨即入口煙氣上行，吸收噴淋段噴出的漿液吸收入口煙氣中二 氧化硫、NOx，水洗除霧段的水吸收入口煙氣中煙塵，流入漿液槽，入口煙氣經吸收后得潔凈 煙氣，經潔凈煙氣排出口排出；
[0026] 隨著脫硫脫硝的進行，漿液槽里的主要成分及其含量為：硫酸亞鐵0.08 %~ 1. 35%、亞硫酸銨1 %~5%、硫酸銨10%~30% ;
[0027] 漿液槽中漿液密度達到1. 1~1. 2g/mm3時，排出至漿液再生回路；
[0028] 空塔氣速為2. 5~3. 5m/s，吸收液總和體積與煙氣量體積之比為1. 5~5L/m3,吸 收液總噴淋密度為20~35m3/(m2 · h)，尾氣排放達到國家標準，S02可達50mg/N. m3以下， NOx 可達 150mg/N. m3以下。
[0029] 當漿液密度達到1. 1~1. 2g/mm3時，抽取部分漿液排至硫銨加工系統，分離出硫 銨后的吸收液重新送至吸收塔漿液槽。
[0030] 所述工藝噴淋水將入口煙氣降溫至50~60°C，且漿液槽內漿液溫度小于60°C，保 證吸收液中的亞硫酸銨不會分解。
[0031] 所述漿液中還包含作為催化劑的活性炭。
[0032] 所述的硫銨加工系統包含結晶槽、離心機、流化床振動干燥機、硫銨貯斗、旋風分 離器、熱風器以及風機。
[0033] 與目前應用的其他煙氣治理工藝相比，本發明具有以下優點：
[0034] 1)本發明一步吸收硫硝，投資省；2)脫硫脫硝劑可再生循環使用，運營成本低；3) 本發明完全不存在結晶堵塔問題，可長時間連續高效運行；4)副產品為硫酸銨，實現了脫 硫產物的資源化運行，徹底解決了二次污染問題。綜上，本工藝投資少、能耗低、運行成本 低、工藝系統成熟可靠，脫硫效率高達95%以上。滿足環保要求。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發明處理系統的結構示意圖，
[0036] 圖2是本發明的工藝流程圖，
[0037] 圖3是本發明中硫銨加工系統的結構示意圖；
[0038] 圖中1是吸收塔，2是吸收液循環栗一，3是吸收液循環栗二，4是吸收液循環栗三， 5是吸收噴淋段，6是水洗除霧段，7是漿液槽，8是漿液攪拌裝置，9是漿液再生回路，10是 再生栗，11是微孔過濾器，12是再生塔，13是亞鐵溶液補充回路。
【具體實施方式】
[0039] 本發明的焦爐煙氣處理系統，如圖1所示，包括焦爐煙氣進口、吸收塔1、潔凈煙氣 排出口（即圖1中煙囪），所述焦爐煙氣進口設在所述吸收塔1中部，所述潔凈煙氣排出口 設在吸收塔1的頂部，在所述吸收塔1內還設有：
[0040] 處于所述焦爐煙氣進口上部的吸收噴淋段5、
[0041] 處于吸收噴淋段5上部且位于潔凈煙氣排出口下部的水洗除霧段6、
[0042] 處于所述焦爐煙氣進口下部容置吸收液的漿液槽7 ;
[0043] 所述漿液槽7內設有吸收噴淋回路（即包含吸收液循環栗一 2,吸收液循環栗二 3,吸收液循環栗三4的三支循環回路）、亞鐵溶液補充回路13和氨水補充回路；所述吸收 噴淋回路連通漿液槽7和吸收噴淋段5,所述亞鐵補充回路的進液口設于漿液槽7的上部， 所述氨水補充回路的進液口設于漿液槽7的底部。
[0044] 焦爐煙氣進口的前部設有余熱回收鍋爐和引風機，用于余熱收集和降低煙氣溫 度。
[0045] 在所述漿液槽7下部設有漿液攪拌裝置8,所述漿液攪拌裝置8為液流式攪拌裝置 或機械式攪拌裝置。
[0046] 所述吸收噴淋段5內設至少兩層噴淋層，其中，最下噴淋層噴出霧狀漿液，最上噴 淋層噴出水簾狀衆液。最下噴淋層與水平方向呈0~10°夾角，向下，與煙氣充分混合；最 上噴淋層與水平方向呈0~10°夾角，向上，進一步處理煙氣的同時，避免液霧上行。
[0047] 在所述亞鐵溶液補充回路13上設有漿液再生回路9,所述漿液再生回路9包括再 生栗10、微孔過濾器11和再生塔12,所述再生塔12的出口并接在所述亞鐵溶液補充回路 13上。再生栗10將漿液抽出，送至再生系統；過濾器采用微孔過濾器11，可以脫除煙氣中 的灰塵，保證硫銨產品質量和吸收液再生的效果；再生塔12是為了將吸收液中的沒有脫硝 能力三價鐵鹽在催化劑的作用下被亞硫酸根還原為有脫硝能力的二價鐵鹽，同時得到硫酸 根。如圖3所示。
[0048] 本發明一種焦爐煙氣處理系統的處理方法，如圖1、2所示，
[0049] 首先，配制吸收塔漿液，向吸收塔漿液槽中加入清水，再加入12%~18%氨水、加 入20%絡合亞鐵鹽，使得漿液PH值維持在5. 0~6. 9,同時使得亞鐵離子濃度為0. 028%~ 0. 5% ；
[0050] 然后按以下步驟處理，
[0051] 1)、煙氣降溫；將（300°C )焦爐煙氣通過引風機引入余熱鍋爐系統進行熱量回收， 降溫至160~190°C，得到包含二氧化硫和NOx的入口煙氣；
[0052] 2)、脫硫脫硝；將入口煙氣通入吸收塔，通過設置在焦爐煙氣進口的工藝噴淋水將 入口煙氣降溫至60~90°C ;隨即入口煙氣上行，吸收噴淋段5噴出的漿液吸收