唐山焦炉烟气治理方案

焦化厂焦炉烟气治理设计方案

河北金蝉环保科技有限公司

2017年5月

通过焦化厂提供的工况参数，本方案拟采用河北金蝉环保科技有限公司推出

的混合式多联一体化锅炉烟气净化设备对该业主项下的50万吨/年产能烟气中

的污染物进行一体化脱除治理。设计原则如下：

1、符合国家对焦化行业烟气治理制定的最低排放标准；

2、在满足环保要求的前提下，做到流程简化、操作简单；

3、尽量减少占地面积，降低能耗；

4、最大限度的依托厂区内现有的相关设施，减少投资。

设计目的：

克服脱硫脱硝系统风阻对焦炉运行中炉压的干扰，消除焦炉烟气油性物质对

催化、吸附的负面作用，提高焦化炉烟气有害物质净化率，达到烟气中硫氧化物、

氮氧化物的超低排放，净化生态环境，为提升当地大气环境质量做贡献。

根据业主提供的烟气工况调查表，本项目处理烟气量为130000-180000N

m3/h,该方案按155000Nm3/h计， NOx浓度小于700 mg/Nm3, 年产生量868吨，

脱硝率大于92.8%, 经过脱硝处理后，出口 NOx浓度≤ 50mg/Nm3，年减排806

吨；SO

浓度小于400mg/Nm3，年产生量 496吨，烟气脱硫率91.25%, 出口烟气2

浓度≤35mg/Nm3，年减排452.6吨。烟气中烟尘的浓度50mg/Nm3，年产生量SO

2

62吨，该工艺脱除效率要求达到90%，即出口烟尘的浓度≤5 mg/Nm3，年减排55.8

吨。本项目工艺参数及设计工况见表1。

表1

、NOx和烟尘的排放量分别是62kg/h、108.5kg/h 根据计算，该锅炉每小时SO

2

和7.75 kg/h。本工艺的脱硫和脱硝效率分别按92.8%、91.5%、90%计，年运行

8000小时，则每年可减排SO

2：452.6t，NO

x

： 806t，烟尘：55.8t。

工艺过程中的生成物及所需原料及公用工程的消耗：

1、生成物计算：已知脱除SO

2的量452.6吨/年, 脱除NO

x

的量806吨/年，

在净化器内通过吸附、脱附处理生成稀硫酸、稀硝酸溶液,即：

SO

2+1/2O

2

+H

2

O=H

2

SO

4

;NO+1/2O2=NO2;2NO

2

+H

2

O=2HNO

3

+NO;

将稀硫酸、稀硝酸与焦化炉废水混合，吸收其中的碱性物质氨，使其转化为硫酸铵和硝酸铵,即H2SO4+2NH3·H2O=（NH4）2SO4+2H2O，HNO3+NH3·H2O=NH4NO3+H2O。

根据各成分的相对分子质量计算H

2SO

4

+2NH3·H2O=(NH4)2SO4+2H

2

O得：年脱除452

吨SO2可生成HSO4：706吨，与NH3·H2O化合生成(NH4)2SO4:987吨.HNO3+NH3·H2O=NH4NO3+H2O得：年脱除806吨NOx可生成HNO3：920吨,生成硝酸铵1208。

2、消耗物计算：

1）根据方程式SO

2+1/2O

2

+H

2

O=H

2

SO

4

;3NO

2

+H

2

O=2HNO

3

+NO;

H2SO4+2NH3·H2O=(NH4)2SO4+2H2O;HNO3+NH3·H2O=NH4NO3+H2O计算，两项合成物共消耗NH3·H2O:995吨,

2)根据结构设计，考虑克服装置内风阻形成的压力降，设计在原风机上加装增压动力30kw/h.

3)循环泵功率5.5kw/h,合计耗电35.5kw/h。

表2 工艺中的生成物

表3工艺中的消耗物

结论及建议

根据技术指标提供的参数分析，该业主锅炉烟气治理项目因为以下三个原因适合采用河北金蝉环保科技有限公司工业烟气一体化净化工艺：1、烟气中油性物、硫氧化物、氮氧化物混合并存，适合采用一体化净化工艺；2、烟气净化工程适合采用结构紧凑、运行简单的一体化工艺，常规工艺分体净化会增加治理难度；3、烟气中有油性物的存在，常规的SCR方法不能实现对该烟气的理想化脱除；4、该业主生产工艺中的液态废弃物能给该工艺提供主要原材料的供应，该工艺的生成物能利用业主的前端工艺，因此能将气态有害物与液态废弃物协同处理，实现不同污染物以废治废的效果。因此，为了使工业生产中的有害物质无害化处理，实现废弃污染物的资源化利用，提高燃煤锅炉中烟气有害物质净化率，达到当地超低排放标准，建议采用金蝉环保科技有限公司的工业烟气一体化净化方案。

工艺原理及流程

工艺流程：

烟气→除焦→吸附脱硫→氧化→吸附脱硝→水溶脱附→

工艺原理

高温烟气通过换热段的热交换转移了大部分能量，降温了的烟气穿过蒸氨器使氨水气化。降温了的烟气首先进入除焦段，在除焦段内烟气与上部喷射下落的雾化药液接触，烟气中油性有机物成分的化学链遭到破坏使其粘性变弱、溶解度增大而溶于药液中被截留，烟气实现了除焦；前端蒸出的氨气随同烟气进入错格叠置的净化器，在净化器内对具有特殊结构的吸附剂载体做串绕式运动，烟气中的酸性分子和碱性氨分子在吸附剂表面形成对叠吸附趋势。

烟气在穿越吸附剂做串绕式运动时，烟气中的水分子与吸附剂表面的活性层

O→-OH*+H+,(*表示吸附态，-OH 产生复杂的电离反应生成羟基官能团(-OH),即：H

2

表示羟基官能团)，同时烟气中的氧分子也被吸附剂表面的活化能催化分解成氧→2O*。羟基官能团与氧原子的产生，给吸附剂表面的活性中心生成原子，即O

2

了多位活性配合物，即：-OH*、O*，烟气中一氧化氮分子在多位活性配合物的作