本發(fā)明涉及粗苯管式爐尾氣無害化處理技術領域，尤其涉及一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)及工藝。

背景技術：

自2012年，國家頒布《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(gb16171-2012)(以下簡稱“排放標準”)以來，各地方針對燃燒用cog工段如粗苯管式爐，排放先后提出了基于“排放標準”的更高的環(huán)保要求，以唐山地區(qū)為例，在《唐環(huán)氣(2018)4號》文件中明確規(guī)定：燃燒用cog工段尾氣中so2排放濃度限值為15mg/nm3，nox排放濃度限值為100mg/nm3，顆粒物排放濃度限值為10mg/nm3，為了應對更加苛刻的環(huán)保要求，研發(fā)更加集成高效的粗苯管式爐尾氣潔凈工藝勢在必行。

焦化廠粗苯管式爐尾氣具有以下特點：

1、尾氣溫度較低：200～250℃；

2、尾氣量?。?0000～15000nm3/h

3、尾氣污染物濃度相對較低：so2濃度：50～100mg/nm3；

nox濃度：150～200mg/nm3。

電力、水泥、玻璃等行業(yè)對氮氧化合物的處理工藝已相當成熟，但焦化廠排放的粗苯管式爐尾氣溫度相對較低，尾氣量較小，nox、so2濃度相對較低，如果采用傳統(tǒng)脫硝工藝，必然受尾氣溫度低，初投資運行費用較高等因素的制約，無法滿足排放標準的要求。

根據(jù)現(xiàn)有技術調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當粗苯管式爐與焦爐煙囪設置在一側，且距離較近，管路設置容易時，將粗苯管式爐尾氣并入焦爐煙道氣中，集中進行脫硫脫硝潔凈處理，可使粗苯管式爐尾氣達標排放；但是，當粗苯管式爐與焦爐煙囪分設焦爐兩側，或粗苯管式爐尾氣因場地、管線限制無法順利并入焦爐煙道氣脫硫脫硝系統(tǒng)中時，粗苯管式爐尾氣將面臨著處理困難，排放不達標的困境，進而將影響整個煤氣凈化系統(tǒng)甚至整個焦爐系統(tǒng)的環(huán)保排放和使用。因此，研發(fā)結構形式簡單、高效、集約型的粗苯管式爐尾氣潔凈工藝是十分必要的，同時也是一個很好的環(huán)保課題，具有良好的市場性和前瞻性。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)及工藝，采用sds干法脫硫+scr選擇性催化還原法脫硝相結合的工藝，通過脫硫脫硝除塵一體化工藝，實現(xiàn)潔凈粗苯管式爐尾氣同時高效脫硫脫硝去除顆粒物。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)，包括脫硫劑裝置、除塵脫硝一體化裝置與煙囪；粗苯管式爐通過第一煙氣管道與除塵脫硝一體化裝置相連，脫硫劑裝置通過脫硫劑輸送管道與第一煙氣管道相連，脫硫劑輸送管道上設有脫硫劑輸送風機；除塵脫硝一體化裝置通過第二煙氣管道與煙囪相連，第二煙氣管道上設有引風機。

所述脫硫劑裝置包括脫硫劑粉倉與磨機，磨機與脫硫劑粉倉相連。

所述除塵脫硝一體化裝置包括布袋除塵段與催化劑脫硝段，催化劑脫硝段固接在布袋除塵段上方。

所述除塵脫硝一體化裝置還包括灰斗，灰斗固接在布袋除塵段下方。

所述引風機采用變頻調(diào)速電機。

一種粗苯管式爐尾氣潔凈工藝，采用sds干法脫硫+scr選擇性催化還原法脫硝相結合的工藝，具體包括如下步驟：

1)開啟引風機，引風機將粗苯管式爐尾氣從粗苯管式爐中吸出，通過第一煙氣管道輸送至除塵脫硝一體化裝置內(nèi)；

2)sds干法脫硫：開啟脫硫劑輸送風機，采用nahco3干粉作為脫硫劑，nahco3干粉采用粒徑<60目以下的細粉，nahco3干粉通過磨機磨至粒徑<60目以下的細粉，將nahco3干粉通過管道輸送至除塵脫硝一體化裝置催化劑脫硝段；

大部分nahco3在高溫環(huán)境中分解成na2co3，na2co3或nahco3與粗苯管式爐尾氣中的so2反應均生成na2so3，進而脫除粗苯管式爐尾氣中的so2，脫硫反應時長大于2s；

3)經(jīng)過脫硫后的粗苯管式爐尾氣進入除塵脫硝一體化裝置中的布袋除塵段，在布袋除塵段中，尾氣中剩余的少量so2的和微過量的nahco3干粉繼續(xù)進行干法脫硫反應，進而使脫硫效率大大提高；

4)同時布袋除塵段將粗苯管式爐尾氣中的顆粒物、脫硫反應生成的na2so3生成物和未反應完的nahco3干粉同時過濾去除，進而使粗苯管式爐尾氣顆粒物達標排放，收集后的粉塵等顆粒物可送至水泥廠等地利用；

5)scr選擇性催化還原法脫硝：脫硫除塵后的粗苯管式爐尾氣進入除塵脫硝一體化裝置中的催化劑層，在催化劑層噴入適量氨氣，采用氨氣作為還原劑，粗苯管式爐尾氣與催化劑充分接觸，在催化劑的作用下，粗苯管式爐尾氣中的nox被氨還原成n2，完成脫硝反應，去除粗苯管式爐尾氣中的nox；

6)潔凈的粗苯管式爐尾氣在引風機的作用下通過煙囪排放至大氣，達標排放。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)脫硫脫硝一體化

通過在粗苯管式爐尾氣輸送管道中噴入極細的nahco3干粉，干法脫除尾氣中絕大部分的so2，大大降低了so2的外排濃度，同時避免了采用傳統(tǒng)脫硫工藝產(chǎn)生的尾氣溫降，進一步保證脫硝效率，延長脫硝催化劑的使用壽命。

2)脫硫脫硝效率高

脫硫反應發(fā)生在脫硝反應前，經(jīng)除塵一體化裝置下部的除塵系統(tǒng)，與上部的氨氣催化劑脫硝反應分離，對后續(xù)的脫硝反應無不良影響，進而保證脫硝效率，延長催化劑使用壽命。

3)結構簡單，系統(tǒng)集成化

脫硫劑制備系統(tǒng)僅有脫硫劑粉倉、磨機、輸送風機組成；脫硫反應主要發(fā)生在粗苯管式爐尾氣輸送管道及除塵一體化裝置中，無需另設脫硫塔；除塵一體化裝置為單倉除塵器改造而成，整個系統(tǒng)集成化，占地面積小，總圖布置簡單，適應性強。

4)節(jié)省能源，降低運行費用及一次性投資

采用脫硫脫硝除塵一體化工藝，可高效脫除粗苯管式爐尾氣中的so2和nox，不需要對尾氣加熱，節(jié)省能源與占地，降低運行費用及一次性投資。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結構示意及工藝原理圖。

圖中：1-粗苯管式爐2-除塵脫硝一體化裝置3-引風機4-脫硫劑粉倉5-磨機6-脫硫劑輸送風機7-煙囪81-第一煙氣管道82-第二煙氣管道9-脫硫劑輸送管道

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖1所示，一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)，包括脫硫劑裝置、除塵脫硝一體化裝置2與煙囪7。粗苯管式爐1通過第一煙氣管道81與除塵脫硝一體化裝置2相連，脫硫劑裝置通過脫硫劑輸送管道9與第一煙氣管道81相連，脫硫劑輸送管道9上設有脫硫劑輸送風機6；除塵脫硝一體化裝置通2過第二煙氣管道82與煙囪7相連，第二煙氣管道82上設有引風機3。

脫硫劑裝置包括脫硫劑粉倉4與磨機5，磨機5與脫硫劑粉倉4相連。脫硫系統(tǒng)可制備出脫硫用nahco3干粉，nahco3干粉通過磨機5磨至粒徑<60目以下的細粉，nahco3細粉通過輸送風機6送至除塵脫硝一體化裝置2前的尾氣管道中，進行脫硫反應。

除塵脫硝一體裝置2設置在脫硫系統(tǒng)之后，引風機3之前，除塵脫硝一體化裝置2包括布袋除塵段與催化劑脫硝段，催化劑脫硝段固接在布袋除塵段上方。除塵脫硝一體化裝置2可由單倉布袋除塵器改造而成，即在原有單倉除塵器上部增加催化劑脫硝段，組成除塵脫硝一體化裝置2。

除塵脫硝一體化裝置2還包括灰斗，灰斗固接在布袋除塵段下方，可將收集的顆粒物、脫硫反應生成的na2so3等生成物和未反應完的nahco3干粉外送至水泥廠等地綜合利用。

引風機3設置在除塵脫硝一體化裝置2后，連接至煙囪7。引風機3配有變頻電機，通過對引風機3變頻調(diào)速，適應粗苯管式爐尾氣1波動要求。引風機3可將潔凈的粗苯管式爐1尾氣在引風機3的作用下通過煙囪7排放至大氣，達標排放。

一種粗苯管式爐尾氣潔凈工藝，采用sds干法脫硫+scr選擇性催化還原法脫硝相結合的工藝，具體包括如下步驟：

1)開啟引風機3，引風機3將粗苯管式爐尾氣從粗苯管式爐1中吸出，通過第一煙氣管道81輸送至除塵脫硝一體化裝置2內(nèi)；

2)sds干法脫硫：開啟脫硫劑輸送風機6，采用nahco3干粉作為脫硫劑，nahco3干粉采用粒徑<60目以下的細粉，nahco3干粉通過磨機5磨至粒徑<60目以下的細粉，將nahco3干粉通過管道輸送至除塵脫硝一體化裝置2催化劑脫硝段；

大部分nahco3在高溫環(huán)境中分解成na2co3，na2co3或nahco3與粗苯管式爐尾氣中的so2反應均生成na2so3，進而脫除粗苯管式爐尾氣中的so2，脫硫反應時長大于2s；

3)經(jīng)過脫硫后的粗苯管式爐尾氣進入除塵脫硝一體化裝置2中的布袋除塵段，在布袋除塵段中，尾氣中剩余的少量so2的和微過量的nahco3干粉繼續(xù)進行干法脫硫反應，進而使脫硫效率大大提高；

4)同時布袋除塵段將粗苯管式爐尾氣中的顆粒物、脫硫反應生成的na2so3生成物和未反應完的nahco3干粉同時過濾去除，進而使粗苯管式爐尾氣顆粒物達標排放，收集后的粉塵等顆粒物可送至水泥廠等地利用；

5)scr選擇性催化還原法脫硝：脫硫除塵后的粗苯管式爐尾氣進入除塵脫硝一體化裝置2中的催化劑層，在催化劑層噴入適量氨氣，采用氨氣作為還原劑，粗苯管式爐尾氣與催化劑充分接觸，在催化劑的作用下，粗苯管式爐尾氣中的nox被氨還原成n2，完成脫硝反應，去除粗苯管式爐尾氣中的nox；

6)潔凈的粗苯管式爐尾氣在引風機3的作用下通過煙囪7排放至大氣，達標排放。

本發(fā)明實現(xiàn)脫硫脫硝一體化，通過在粗苯管式爐尾氣輸送管道中噴入極細的nahco3干粉，干法脫除尾氣中絕大部分的so2，大大降低了so2的外排濃度，同時避免了采用傳統(tǒng)脫硫工藝產(chǎn)生的尾氣溫降，進一步保證脫硝效率，延長脫硝催化劑的使用壽命。

本發(fā)明脫硫脫硝效率高，脫硫反應發(fā)生在脫硝反應前，經(jīng)除塵脫硝一體化裝置2下部的除塵系統(tǒng)，與上部的氨氣催化劑脫硝反應分離，對后續(xù)的脫硝反應無不良影響，進而保證脫硝效率，延長催化劑使用壽命。

本發(fā)明結構簡單，系統(tǒng)集成化，脫硫劑制備系統(tǒng)僅有脫硫劑粉倉4、磨機5、脫硫劑輸送風機6；脫硫反應主要發(fā)生在粗苯管式爐尾氣輸送管道及除塵脫硝一體化裝置2中，無需另設脫硫塔；除塵脫硝一體化裝置2為單倉除塵器改造而成，整個系統(tǒng)集成化，占地面積小，總圖布置簡單，適應性強。節(jié)省能源，降低運行費用及一次性投資

本發(fā)明采用脫硫脫硝除塵一體化工藝，可高效脫除粗苯管式爐尾氣中的so2和nox，不需要對尾氣加熱，節(jié)省能源與占地，降低運行費用及一次性投資。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

技術特征：

1.一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)，其特征在于，包括脫硫劑裝置、除塵脫硝一體化裝置與煙囪；粗苯管式爐通過第一煙氣管道與除塵脫硝一體化裝置相連，脫硫劑裝置通過脫硫劑輸送管道與第一煙氣管道相連，脫硫劑輸送管道上設有脫硫劑輸送風機；除塵脫硝一體化裝置通過第二煙氣管道與煙囪相連，第二煙氣管道上設有引風機。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)，其特征在于，所述脫硫劑裝置包括脫硫劑粉倉與磨機，磨機與脫硫劑粉倉相連。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)，其特征在于，所述除塵脫硝一體化裝置包括布袋除塵段與催化劑脫硝段，催化劑脫硝段固接在布袋除塵段上方。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)，其特征在于，所述除塵脫硝一體化裝置還包括灰斗，灰斗固接在布袋除塵段下方。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)，其特征在于，所述引風機采用變頻調(diào)速電機。

6.一種基于權利要求1或2或3或4或5所述粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)的粗苯管式爐尾氣潔凈工藝，其特征在于，采用sds干法脫硫+scr選擇性催化還原法脫硝相結合的工藝，具體包括如下步驟：

1)開啟引風機，引風機將粗苯管式爐尾氣從粗苯管式爐中吸出，通過第一煙氣管道輸送至除塵脫硝一體化裝置內(nèi)；

2)sds干法脫硫：開啟脫硫劑輸送風機，采用nahco3干粉作為脫硫劑，將nahco3干粉通過管道輸送至除塵脫硝一體化裝置催化劑脫硝段；

大部分nahco3在高溫環(huán)境中分解成na2co3，na2co3或nahco3與粗苯管式爐尾氣中的so2反應均生成na2so3，進而脫除粗苯管式爐尾氣中的so2，脫硫反應時長大于2s；

3)經(jīng)過脫硫后的粗苯管式爐尾氣進入除塵脫硝一體化裝置中的布袋除塵段，在布袋除塵段中，尾氣中剩余的少量so2的和微過量的nahco3干粉繼續(xù)進行干法脫硫反應；

4)同時布袋除塵段將粗苯管式爐尾氣中的顆粒物、脫硫反應生成的na2so3生成物和未反應完的nahco3干粉同時過濾去除；

5)scr選擇性催化還原法脫硝：脫硫除塵后的粗苯管式爐尾氣進入除塵脫硝一體化裝置中的催化劑層，在催化劑層噴入適量氨氣，采用氨氣作為還原劑，粗苯管式爐尾氣與催化劑充分接觸，在催化劑的作用下，粗苯管式爐尾氣中的nox被氨還原成n2，完成脫硝反應，去除粗苯管式爐尾氣中的nox；

6)潔凈的粗苯管式爐尾氣在引風機的作用下通過煙囪排放至大氣，達標排放。

7.根據(jù)權利要求6所述的粗苯管式爐尾氣潔凈工藝，其特征在于，步驟2所述nahco3干粉采用粒徑<60目以下的細粉，nahco3干粉通過磨機磨至粒徑<60目以下的細粉。

8.根據(jù)權利要求6所述的粗苯管式爐尾氣潔凈工藝，其特征在于，步驟4所述布袋除塵段將粗苯管式爐尾氣中的顆粒物、脫硫反應生成的na2so3生成物和未反應完的nahco3干粉同時過濾去除后由灰斗收集，外送至生產(chǎn)企業(yè)綜合利用。

技術總結

本發(fā)明涉及粗苯管式爐尾氣無害化處理技術領域，尤其涉及一種粗苯管式爐尾氣潔凈系統(tǒng)及工藝。包括脫硫劑裝置、除塵脫硝一體化裝置與煙囪；粗苯管式爐通過第一煙氣管道與除塵脫硝一體化裝置相連，脫硫劑裝置通過脫硫劑輸送管道與第一煙氣管道相連，脫硫劑輸送管道上設有脫硫劑輸送風機；除塵脫硝一體化裝置通過第二煙氣管道與煙囪相連，第二煙氣管道上設有引風機。采用SDS干法脫硫+SCR選擇性催化還原法脫硝相結合的工藝，通過脫硫脫硝除塵一體化工藝，實現(xiàn)潔凈粗苯管式爐尾氣同時高效脫硫脫硝去除顆粒物。脫硫脫硝效率高，結構簡單，系統(tǒng)集成化，脫硫脫硝效率高。

技術研發(fā)人員：張穎;孫剛森

受保護的技術使用者：中冶焦耐(大連)工程技術有限公司

技術研發(fā)日：2020.12.18

技術公布日：2021.03.19