焦化行业烟气脱硝--余热回收--脱硫工艺方案(2)

3.3. 脱硫工艺

目前湿法脱硫技术占脱硫总量的80%以上。按照脱硫原料的不同，湿法脱硫分为：

天津华能能源设备有限公司作为焦化行业协会成员,首次提出焦化厂烟气脱硝、余热回收、脱硫一体化解决方案。

石灰-石膏法脱硫、双碱法脱硫、氨法脱硫、镁法脱硫、海水脱硫等。

焦化厂尾气脱硫要求满足脱硫效率为77.78%，同时焦化厂有浓度为5%的废氨水可以利用。因此，在满足工艺要求及脱硫效率的基础上，我们设计采用焦化厂循环氨水作为脱硫催化剂的脱硫工艺。

氨法脱硫是利用碱性脱硫剂和酸性SO2之间的化学反应来脱硫的，氨吸收硫酸生产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。

第一步， SO2和NH3的反应为基础的吸收过程：

SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4) xH2－XSO3 （1）

因此，采用氨法脱硫首先得到亚硫酸铵中间产品。

第二步，采用空气对亚硫铵直接强制氧化：

(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)

此过程是将吸收中间产物不稳定的亚硫酸铵氧化成稳定的硫酸铵，以制得农用的硫铵化肥。也可用硫酸、硝酸、磷酸等对亚硫铵进行酸解，副产二氧化硫、硫酸、硝酸铵、磷酸铵等其它化工产品。

氨法脱硫的特点：

Ø SO2资源化利用。

氨法脱硫技术能将废气中的二氧化硫和焦化厂的废氨水转化为化肥，不产生任何废水、废液和废渣，没有二次污染，是一项真正意义上的将污染物全部资源化，符合循环经济要求的脱硫技术。与钙法相比，氨法属于回收法，钙法为抛弃法，容易造成二次污染。

Ø 系统简单、设备体积小，能耗低。

氨是一种良好的碱性吸收剂，氨法脱硫属于气-液反应，反应速度快，反应完全，吸收剂利用率高，因此减少了设备的体积和能耗。

Ø 脱硫塔不易结垢。

由于氨具有更高的反应活性，且硫酸铵具有极易溶解的化学特性，因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。

Ø 设备占地少。

氨回收法脱硫装置无需原料预处理工序，副产物的生产过程也相对简单，配置的设备较少，设备占地无需太大。

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Ø 脱硫副产物价值高

氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程，脱硫副产的亚硫铵溶液既可以通过后续装置干燥结晶制成硫铵化肥出售，也可以不用干燥，将亚硫铵溶液直接运去氮肥厂做复合肥原料，进一步降低能耗，成本低廉。

Ø 既脱硫又脱硝--适应环保更高要求

氨对NOX同样有吸收作用。另外脱硫过程中形成的亚硫铵对NOX还具有还原作用，所以氨法脱硫的同时也可实现一部分脱硝的目的。

几种脱硫方法的比较

4. 烟气脱硫脱硝一体化技术说明

4.1. 脱硝技术

4.1.1脱硝系统的构成

(1) 催化剂；

(2) 反应器系统（反应器本体、吹灰系统、导流系统）；

(3) 控制系统（仪表和控制系统、电气系统、通讯系统等）；

(4) 附属系统（钢结构、爬梯和平台、检修起吊设施、防腐、保温和油漆等）；

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4.1.2脱硝系统主要设备

Ø 氨水输送

以浓度为25%的氨水（因温度较低，建议用液氨）用来作为脱硝的还原剂。由原有氨水的储存区引出一条管道输送氨水，设置有1个小氨水储罐，容量满足脱硝2-3天用量即可。

氨水喷射泵2台，用于氨水的喷射。

Ø SCR反应器

本工程每座烟囱设置一台SCR反应器。

为节省场地，反应器采用立式结构，自上而下可布置3层催化剂，按“2+1”层设计。烟气进入反应器的顶部，沿垂直方向向下流动通过反应器。

反应器为板箱式结构，辅以各种加强筋和支撑构件可以满足防震、承载催化剂、密封、承受其它荷载和抵抗热应力的要求。板箱式反应器外设有加强型外壳并支撑在钢结构之上。考虑到银川属于北部寒冷地区，为了保证烟气的温度在反应温度区间内，反应器外部整体进行保温，保证与外界隔热。

催化剂的各模块中间和模块与箱壁间装设的密封系统可保证烟气流经催化剂床，避免烟气短路。门孔、起重装置和工字轨道用于装卸或拆卸反应器内各层的催化剂箱。人孔可用于定期检修、观察和停机时的维护保养。

在SCR反应器的入口段安装有紊流调节器和均流器，防止喷嘴处烟气产生涡流，并使喷入的氨气均匀分布。

SCR反应器内的喷氨段内安装有喷氨喷嘴，超细雾化喷嘴将氨水溶液雾化成20μm以下的雾滴喷入到烟道中，微细的氨水液滴即刻蒸发成氨气。

为使氨气与烟气混合均匀，在喷氨段后安装有静态混合器，通过混合器的扰流，使烟气与氨气混合均匀。

在反应器的出入口及各层催化剂之间均安装有热电阻及压力变送器，监测SCR反应器内的温度、压力变化，保证SCR高效稳定运行。

Ø 催化剂

催化剂是整个SCR系统的核心，催化剂的选用及反应时间是影响脱硝效率的

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主要因素。

为保证项目的成功实施，本项目采用我们在玻璃炉窑上脱硝已有成功应用业绩、专有配方、且高效去除高浓度NOx的催化剂。选择的催化剂活性强 、SO2/SO3转化率低、选择性强。在优良的喷射系统、混合设备的配合下，整个系统的氮氧化物去除率高。

催化剂布置模式

①催化剂整体成型。

②催化剂的层数采取“2＋1”布置模式，考虑预留加装催化剂的空间，预留层可布置在顶层或底层；

③催化剂采取模块化布置，根据符合脱硝要求的蜂窝型催化剂单元及模块的体积，合理设计每层催化剂的模块数量，优化模块设置，确保催化剂的安装及更换更简便及快捷。

④催化剂模块采用钢结构框架，并便于运输、安装、起吊。

催化剂设计采取防冲蚀磨损、堵塞及中毒的技术措施

①顶层催化剂的顶端采取硬化加固措施。

②根据工程经验，选择合理的蜂房结构、节距及间壁厚度，在保证脱硝效率的前提下，减少流动阻力。

③烟气流速。由于焦炉烟气中粉尘具有高黏附性，烟气流速太低，粒径小粉尘容易粘附在催化剂表面，形成堵塞；烟速太高，催化反应不彻底。针对本工程飞灰的特点，选择合理的烟气流速。

④防护格栅。在每层催化剂的上方安装金属格栅网，阻拦粒径小的黏附性粉尘，防止粉尘进入催化剂微孔内，活性降低。

⑤设置吹灰装置进行定期吹扫，防止微小颗粒物沉积在催化剂微孔内。

Ø 喷氨喷嘴

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为了使氨在烟气中均匀分布，并且便于对反应器中第一层催化剂上方烟气的NH3/NOx摩尔比的调整，所以需在进口烟道上的合适位置设置喷氨喷嘴。具体喷嘴数量按照反应器的大小及气流状态而定。

喷嘴选用超细雾化喷嘴，力求喷嘴喷出的氨水液滴的粒径小于20μm。可将整个烟道截面分成若干个大小不同的控制区域，每个区域有对应数量的喷射孔，且每个分区的流量都能通过调节阀单独可调，以匹配烟气中NOx的浓度分布。我公司通过多项脱硝项目的实践调试经验，该项技术成熟稳定，完全可以满足SCR装置对浓度分 …… 此处隐藏：2464字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……