[發明專利]一種焦爐煙氣多污染物協同治理系統及方法

有效

• 申請號: 201810233285.1
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108579369B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 徐瑞年;周向;任樂
• 申請（專利權）人: 中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/86;B01D53/62;B01D53/90;B01D53/56;B01D53/80;B01D53/50;B01D53/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王春光

本發明提供了一種焦爐煙氣多污染物協同治理系統及方法，按煙氣流動方向依次包括熱風爐、CO催化氧化與SCR脫硝耦合的多功能催化反應器、COsubgt;2/subgt;解吸裝置、濕法脫硫吸收塔、COsubgt;2/subgt;吸收塔、冷卻器和煙囪，濕法脫硫吸收塔與COsubgt;2/subgt;吸收塔相接的第四管路上設有煙氣換熱器，且冷卻器與煙囪相接的第六管路也經過煙氣換熱器，冷卻器的冷凝水出口和煙氣換熱器的冷凝水出口分別通過工藝水管與濕法脫硫吸收塔的進液口相連通。本發明從綜合有效去除煙氣多污染物角度出發，針對鋼鐵行業焦爐煙氣的特點發明設計了一套多污染物協同控制排放的工藝路線，將SCR脫硝，濕法脫硫，CO氧化，COsubgt;2/subgt;捕集，以及濕煙氣脫白等技術有機結合，同時兼顧能源有效利用。

技術領域

本發明涉及一種焦爐煙氣處理技術，尤其涉及一種焦爐煙氣多污染物協同治理系統及方法，屬于煙氣環保凈化領域。

背景技術

隨著現代工業生產的不斷發展，帶來了客觀的經濟增長，同時也造成了環境的嚴重破壞問題，特別是大氣污染問題近年來受到政府和廣大人民的關注，目前針對重污染行業的污染物治理問題成為相關行業研究的重點。冶金行業常常涉及到大量的高溫燃燒過程，在含硫燃料燃燒過程中會產生大量的SO₂，高溫燃燒環境還會產生了大量的氮氧化物(NOx)，同時燃料燃燒勢必會產生大量的CO₂氣體排放。

對于不同的污染物，目前通過下列技術手段進行治理控制：

選擇性催化還原法脫硝技術(英文名稱為Selective?Catalytic?Reduction，縮寫為SCR)，是目前國際上應用最為廣泛的煙氣脫硝技術，在日本、歐洲、美國等國家地區的大多數電廠中基本都應用此技術，它沒有副產物，不形成二次污染，裝置結構簡單，并且具有脫除效率高(可達90％以上)，具有運行可靠，便于維護等優點。SCR技術原理為：在催化劑作用下，向一定溫度的煙氣中噴入氨，將NO_X還原成N₂和H₂O。煙氣脫硫技術在我國發展最早，技術也最為成熟，目前在運行的大多設備都是采用濕法脫硫的工藝路線。

對于CO₂排放問題，近年來全球變暖已成為全世界最關注的環保問題，造成全球變暖的主要原因是大量的溫室氣體產生，而溫室氣體的主要組成部分就是二氧化碳(CO2)。節能減排降低碳排放已經是全世界關注的焦點。目前比較成熟的CO₂捕集技術是燃燒后CO₂捕集技術，而針對常壓，CO₂濃度較低的煙氣，醇胺工藝是比較合理可行的技術路線，適合冶金行業采用。

上述這些針對不同污染氣體的控制技術在實際應用中還存在著一些實際問題，以鋼鐵行業煙氣為對象來看，目前的SCR催化劑主要針對的脫硝工況是中低溫條件下(220℃～420℃)的NOx脫出，然而實際冶金生產過程中產生的需要脫硝的煙氣溫度都相對較低，比如燒結煙氣一般在120℃左右，焦化煙氣在200℃左右，此時的煙氣溫度往往較所需要的脫硝反應溫度更低，需要使用加熱設備對煙氣進行加熱后再送入SCR反應器中，煙氣再熱過程需要消耗燃氣對煙氣進行加熱。

一般鋼鐵行業都會選擇使用高爐煤氣或者高爐煤氣與焦爐煤氣的混合氣燃燒對煙氣進行預熱，但使用加熱爐會產生一定的運行費用，此外由于國內相當多的鋼鐵行業脫硫脫硝項目都屬于后改造項目，由于場地限制往往造成熱風爐體積較小，燃燒加熱區域較短，煤氣燃燒并不充分，因此會造成相當含量的未燃燒CO氣體進入煙氣中，一方面當這些CO自身含量過高時會造成煙氣排放不達標問題，另一方面，CO的存在還會對煙氣成分測量裝置造成影響，形成干擾信號，使得煙氣中其它污染物排放不達標。如果能夠將CO轉化成CO₂對于后面的CO₂捕集也會更為有利，一定程度上降低運行費用。而大量濕法脫硫后產生的飽和濕煙氣不僅會帶來視覺上的污染，還會增加顆粒物，NOx，SO₂等污染物的落地濃度。