[發明專利]一種炭黑生產過程中廢氣脫硫、脫硝的方法

有效

• 申請號: 201610003353.6
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105597501B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 趙寬明;王家貴;梁明勇;代越;王星明
• 申請（專利權）人: 中橡集團炭黑工業研究設計院
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/56;B01D53/50;F23G7/06
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司 51231
• 代理人: 孫恩源

本發明涉及炭黑生產過程尾氣處理技術，并提供了一種炭黑生產過程中廢氣脫硫、脫硝的方法，其處理步驟包括炭黑尾氣脫水；干燥廢氣脫水；將脫水尾氣送入尾氣燃燒器和助燃空氣混合燃燒得尾氣燃燒氣；尾氣燃燒氣送到鍋爐爐膛和第一部分脫水廢氣在爐膛高溫區混合，再依次通過鍋爐水冷壁管、過熱器與第二部分脫水廢氣混合后進入脫硝反應器進行脫硝處理；將脫硝處理后的廢氣與第三部分脫水廢氣混合后進入脫硫塔進行脫硫處理。本發明可采用現有的脫水、脫硝、脫硫設備，不需要投資新建設備，將炭黑生產干燥過程的含有氮氧化物和硫氧化物的干燥廢氣和鍋爐運行過程中的脫硝、脫硫相結合，綜合治理，廢氣達標排放，不造成二次污染。

技術領域

本發明涉及一種炭黑生產過程中尾氣處理技術，尤其是一種炭黑生產過程中尾氣的脫水凈化處理。

背景技術

炭黑生產是以煤焦油或天然氣為燃料和空氣燃燒產生高溫高速氣流軸向通過燃燒室后部的喉管，在喉管位置徑向噴入原料油，原料油在反應爐內高溫裂解而成炭黑。炭黑通過袋濾器分離后，收集下來的炭黑通過風機送至造粒機造粒，造粒機將粉狀炭黑造粒成型。由袋濾器排出的炭黑尾氣經尾氣加壓風機加壓后，一部分進入尾氣燃燒爐燃燒作為干燥機熱源，大部分送至尾氣鍋爐作為燃料產生蒸汽，蒸汽帶動蒸汽汽輪機工作發電，產生的電能給炭黑裝置供電。

干燥廢氣是指炭黑尾氣經尾氣燃燒鍋爐燃燒，燃燒溫度在1050℃左右，產生的煙氣給干燥機提供熱量干燥炭黑，并經袋濾器收集炭黑后排出，溫度在200℃左右、含水量約為50％、含有氮氧化物和硫氧化物的氣體。這部分氣體一直和產品接觸，不能采用SCNR方法脫硝，因排氣溫度低，也不能采用SCR方法，目前有廠家采用改變燃燒方式降低氮氧化物的生成，使氮氧化物的排放減少50％，但這部分廢氣也很難達到達標排放標準。

尾氣燃燒鍋爐產生的廢氣是指作為鍋爐燃料的炭黑尾氣在鍋爐爐膛燃燒后，經鍋爐壁、過熱器、省煤器、空預器等進行熱交換后排出的含水量約為35％、含有微量納米炭黑粉塵的廢氣。這部分廢氣整個過程都是熱交換過程，其脫硝采用SNCR法、SCR法、改變燃燒方式降低氮氧化物的生成法中的一種、或兩種組合，但效果都不理想。

因兩種廢氣中都含有大量的水蒸氣，在脫硫過程中產生大量的冷凝水析出，這些水和脫硫過程中的脫硫劑相混合，化學成分復雜，對環境造成二次污染。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種炭黑生產過程中廢氣脫硫、脫硝的方法，對炭黑生產過程中產生的廢氣進行脫硫、脫硝處理，使廢氣達標排放，對環境不造成二次污染。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種炭黑生產過程中廢氣脫硫、脫硝的方法，炭黑生產過程中廢氣包括作為鍋爐燃料的炭黑尾氣和作為炭黑干燥熱源的干燥廢氣，所述的廢氣在尾氣燃燒鍋爐燃燒過程中依次經脫硝反應器、脫硫塔進行脫硝、脫硫處理，所述尾氣燃燒鍋爐包括尾氣燃燒器、鍋爐爐膛、鍋爐水冷壁管、過熱器、省煤器、空預器，包括以下步驟：

(a)炭黑尾氣脫水：對炭黑尾氣進行脫水、預熱處理；得到含水量≤10％、溫度為130-170℃的脫水尾氣；

(b)干燥廢氣脫水：對干燥廢氣進行脫水、預熱處理；得到含水量≤10％、溫度為130-170℃的脫水廢氣；所得的脫水廢氣分為第一部分、第二部分、第三部分三個部分；

(c)將步驟(a)所得的脫水尾氣送入尾氣燃燒器和助燃空氣混合燃燒得尾氣燃燒氣；

(d)將步驟(c)的尾氣燃燒氣送到鍋爐爐膛和步驟(b)所得的第一部分脫水廢氣在鍋爐爐膛高溫區混合，再依次通過鍋爐水冷壁管、過熱器與第二部分脫水廢氣混合后進入脫硝反應器進行脫硝處理；

(e)將步驟(d)脫硝處理后的廢氣經省煤器、空預器后與第三部分脫水廢氣混合后進入脫硫塔進行脫硫處理。

進一步的，所述的第一部分脫水廢氣與送入尾氣燃燒器的脫水尾氣的體積比為1﹕1.3-1.7；調節鍋爐爐膛高溫區溫度為1000-1150℃。