[實(shí)用新型]包括煙氣控溫的煙氣脫硫脫硝裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420736235.2
• 申請(qǐng)日: 2014-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN204502756U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏進(jìn)超;葉恒棣;張震;孫英;劉昌齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶長天國際工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B01D53/76
• 分類號(hào): B01D53/76;B01D53/60
• 代理公司: 北京卓恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及用于煙氣脫硫、脫硝方法中的脫硫、脫硝裝置。更具體地說，本實(shí)用新型涉及在活性炭吸附塔的上游或前端對(duì)煙氣(燒結(jié)煙氣)同時(shí)采用了噴水降溫及兌冷風(fēng)降溫的措施來控制吸附塔中活性炭床層的溫度在110～160℃范圍，優(yōu)選控制在120～150℃范圍的方法，以及在吸附塔中多(位)點(diǎn)噴氨的方法，這些屬于燒結(jié)煙氣處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對(duì)于工業(yè)煙氣、尤其鋼鐵工業(yè)的燒結(jié)機(jī)煙氣而言，采用包括活性炭吸附塔和解析塔的大型干法脫硫、脫硝裝置和工藝是比較理想的。活性炭煙氣凈化技術(shù)具有能夠同時(shí)脫硫脫硝、實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物資源化、吸附劑可循環(huán)使用、脫硫脫硝效率高等特點(diǎn)，是非常具有發(fā)展前景的脫硫脫硝一體化技術(shù)。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脫硫、脫硝裝置中，活性炭吸附塔用于從燒結(jié)煙氣或廢氣(尤其鋼鐵工業(yè)的燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)煙氣)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二惡英在內(nèi)的污染物，而解析塔用于活性炭的熱再生。

然而，對(duì)于高度到達(dá)幾十米的脫硫脫硝塔，吸附塔內(nèi)活性炭床層的溫度控制面臨巨大的挑戰(zhàn)。

對(duì)于活性炭法煙氣凈化技術(shù)而言，活性炭吸附塔內(nèi)活性炭床層的正常工作溫度為100～160℃，優(yōu)選控制在120～150℃。

一方面，為了防止床層中的活性炭燃燒，嚴(yán)格控制活性炭床層溫度低于165℃、優(yōu)選低于160℃。這是因?yàn)椋m然活性炭的燃點(diǎn)在430℃左右，然而在活性炭表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)一般為放熱反應(yīng)，且煙氣中的粉塵中含有少量易燃、助燃物質(zhì)，并且活性炭本身也夾帶易燃性粉塵。如果沒有嚴(yán)格控制吸附塔內(nèi)的溫度，則這些易燃性物質(zhì)或易燃性粉塵的存在隨時(shí)造成安全隱患，輕則可能導(dǎo)致幾十米高的吸附塔內(nèi)活性炭自燃，嚴(yán)重則導(dǎo)致粉塵爆炸，這兩種事故的出現(xiàn)對(duì)于大型的脫硫脫硝塔裝置而言都是災(zāi)難性的。所以，為了安全起見，一般設(shè)置活性炭床層溫度報(bào)警溫度為165℃。燒結(jié)原煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)加壓后溫度一般為90℃-200℃、更一般為100-180℃之間，而且燒結(jié)煙氣中氧含量高，塔內(nèi)活性炭表面氧化后床層溫度會(huì)比進(jìn)口煙氣溫度高出5-15℃，因此為了確保脫硫脫硝裝置的安全運(yùn)行，需要對(duì)進(jìn)入吸附塔的煙氣溫度進(jìn)行控制，一般設(shè)置報(bào)警溫度為150℃。此外，吸附塔停運(yùn)前，須保持塔內(nèi)活性炭床層溫度低于90℃，此時(shí)需對(duì)活性炭床層進(jìn)行冷卻降溫，因此為了確保安全停運(yùn)，也須對(duì)活性炭床層溫度進(jìn)行控制。

另一方面，活性炭煙氣凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)需要嚴(yán)格控制進(jìn)入吸附塔的煙氣溫度高于或?不低于100℃、優(yōu)選高于或不低于110℃。這是因?yàn)椋绻麩煔鉁囟鹊陀?00℃，則進(jìn)入床層內(nèi)的燒結(jié)煙氣中所含的水蒸汽的溫度接近露點(diǎn)(或凝結(jié)點(diǎn))，極易變成水并且與硫氧化物反應(yīng)變成強(qiáng)腐蝕性的酸，導(dǎo)致裝置的嚴(yán)重腐蝕并且嚴(yán)重降低脫硝、脫硝的效果。

傳統(tǒng)的煙氣降溫方法為向煙氣中單獨(dú)噴水降溫。這種冷卻方法在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)能有效控制活性炭床層溫度，但用于系統(tǒng)停運(yùn)前降溫會(huì)導(dǎo)致煙氣濕度過高，導(dǎo)致活性炭會(huì)吸附煙氣中大量水蒸氣，降低了活性炭低溫脫硝活性。

通常，活性炭法煙氣凈化技術(shù)具有脫硫脫硝率高、副產(chǎn)物可資源化利用、活性炭可循環(huán)使用等特點(diǎn)，其脫硫脫硝的原理如下：

在活性炭的表面SO₂被氧化吸收形成硫酸，其反應(yīng)式：

2SO₂+O₂+2H₂O→2H₂SO₄

如果在煙氣中噴入少量氨，可加快SO₂的吸收，其反應(yīng)式：

NH₃+H₂SO₄→NH₄HSO₄

但是，為了在脫硫的同時(shí)達(dá)到脫硝的效果，一般會(huì)在吸附塔煙氣入口處噴射較多的氨，既要滿足脫硫所需的氨，同時(shí)滿足脫硝所需的氨。脫硝反應(yīng)式為：

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O?

與此同時(shí)在反應(yīng)塔內(nèi)還存在以下的副反應(yīng)：

2NH₃+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄