[發明專利]脫硫脫硝混合反應裝置及脫硫脫硝一體化工藝

有效

• 申請號: 201710756188.6
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107441909B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 李紹明;李斌;李波
• 申請（專利權）人: 萍鄉市華星環保工程技術有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/50;B01D53/56
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 李迎春

本發明公開了脫硫脫硝混合反應裝置及脫硫脫硝一體化工藝，該反應裝置包括裝置本體以及設置在裝置本體內部的反應釜和至少一根煙氣管道，裝置本體上設有與反應釜連通的煙氣進口、煙氣出口和臭氧進口，反應釜通過煙氣管道與煙氣進口連通，裝置本體與反應釜和煙氣管道之間形成密閉的第一冷卻介質通道，裝置本體上還設有與第一冷卻介質通道連通的第一冷卻介質進口和第一冷卻介質出口。該脫硫脫硝工藝包括除塵、換熱、通入臭氧反應、堿液吸收。本發明的反應裝置可以同時進行換熱和脫硫脫硝反應，不僅可以回收利用煙氣的余熱，換熱效率高，而且避免了與臭氧反應的煙氣溫度過高，從而導致臭氧分解；同時本發明工藝的脫硫脫硝效率高。

技術領域

本發明涉及一種反應裝置，尤其是涉及焦爐煙氣脫硫脫硝混合反應裝置，以及煙氣脫硫脫硝一體化工藝。

背景技術

焦爐煙道廢氣為焦爐加熱系統燃燒后的產物，因爐型、焦爐燃料和焦爐負荷的不同，焦爐總煙道的煙氣溫度在230～300℃之間，煙氣含有大量熱能。同時，焦爐煙氣中含有大量的NO_x和SO₂，NO_x含量在600～1200mg/Nm ³之間；SO₂含量一般為60～150mg/Nm³，對于原料煤中有機硫含量比較高的企業，其焦爐煙道廢氣中的SO₂含量可達350mg/Nm³，遠遠超出標準排放的限值。隨著《煉焦爐大氣污染物排放標準》(GB16171-2012)的實施，焦爐煙氣到了必須治理的階段；而從企業節能減排，降低生產成本的需要，焦爐煙氣中的余熱也必須得到高效合理的利用。

工業上對于NO_x的脫除主要有下面幾種：選擇性催化還原法SCR、選擇性非催化還原法SNCR、選擇性非催化還原與選擇性催化還原聯合法SNCR-SCR、氧化液體吸收法、微生物法、活性炭吸附法、電子束法等。其中，前三種方法是目前世界上普遍應用的工業化方法。但是這三種方法各有其不足之處。SCR法是目前最為常用的脫硝方法，脫硝效率高，二次污染小，但設備投資費用大，需要用到催化劑，運行維護費用不低；而SNCR法投資和運行費用較少，脫硝效率較低。而對于SO₂主要采用濕法石灰石-石膏法脫硫工藝進行處理。上述工藝能夠滿足環境保護的要求，但是投資成本與運行成本高，脫硫副產品如硫酸鈣的利用價值低，脫硝的則是變成無價值的副產物氮氣，同時消耗大量的還原劑氨以及貴重的催化劑。這些問題使得氧化吸收法成為焦化煙氣脫硝脫硫的發展方向。

氧化吸收法一般使用臭氧或雙氧水做氧化劑。臭氧的氧化還原電位為2.07V，氧化性僅次于羥基自由基。在氧化過程中，攜帶的氧原子被用掉，剩余的轉變為氧氣，進入穩定狀態，在使用過程中沒有二次污染。雙氧水的氧化性較強，且來源廣泛、價格便宜，并且經氧化過程后被還原為水，不會帶來環境污染，是一種綠色氧化劑。但是根據研究表明，臭氧在150℃的條件下，分解率不高，但在溫度高于200℃時，分解率明顯增加。而現有技術中，煙氣經余熱回收后溫度一般為180～220℃，因此若將臭氧通入余熱回收后的煙氣中進行反應，會造成一部分臭氧分解，從而影響脫硫脫硝的效率。同時，在現有技術中，經余熱回收后的煙氣在脫硫脫硝后，較高溫度的煙氣直接排放，并未對煙氣的余熱充分利用，造成資源的浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上現有技術的缺點：提供一種換熱效果良好的脫硫脫硝混合反應裝置。

本發明的技術解決方案如下：一種脫硫脫硝混合反應裝置，包括裝置本體以及設置在裝置本體內部的反應釜和至少一根煙氣管道，所述裝置本體上設有與反應釜連通的煙氣進口、煙氣出口和臭氧進口，所述反應釜通過煙氣管道與煙氣進口連通，所述裝置本體與反應釜和煙氣管道之間形成密閉的第一冷卻介質通道，所述裝置本體上還設有與第一冷卻介質通道連通的第一冷卻介質進口和第一冷卻介質出口。