XXX毕业设计 焦炉烟气脱硝工艺设计

本科毕业设计

第Ⅰ页共Ⅱ页1 绪论 (1)

1.1 设计背景及意义 (1)

1.2设计任务 (1)

1.3国内外烟气脱销技术应用及发展 (2)

1.3.1选择性催化还原法（SCR） (2)

1.3.2选择性非催化还原法（SNCR） (3)

1.3.3液体吸收法 (3)

1.3.4微生物法 (3)

1.3.5活性炭吸附法 (4)

1.3.6电子束法 (4)

2工艺流程设计 (5)

2.1工艺路线的选择 (5)

2.2工艺流程的设计 (6)

2.2.1选择性催化还原法的工艺原理 (6)

2.2.2脱销还原剂的选择 (7)

2.2.3催化剂的选择 (9)

2.2.4反应流程的确定 (10)

2.2.5工艺流程说明 (11)

3物料衡算与能量衡算 (12)

3.1物料衡算 (12)

3.1.1已知条件 (12)

3.1.2数据计算 (12)

3.1.3物料衡算表 (16)

3.2热量衡算 (16)

3.2.1已知条件 (16)

3.2.2数据计算 (17)

3.2.3热量衡算表 (19)

4设备的工艺设计与选型 (19)

4.1反应器的设计 (19)

4.1.1主要设计参数 (19)

4.2液氨储罐 (22)

4.2.1设备结构及选型 (22)

4.3液氨蒸发器 (23)

4.4缓冲罐 (24)

4.4.1圆筒的计算 (24)

4.4.2封头 (25)

4.4.3高度 (25)

4.5喷氨格栅的设计 (26)

5管道计算 (27)

5.1 材料的选取 (27)

5.2 确定管径 (27)

5.3 选择管壁的厚度 (27)

5.4 确定管道的连接方式 (28)

5.5 管道布置 (28)

设计结果 (288)

致谢 (30)

参考文献 (31)

附图 (32)

1 绪论

1.1 设计背景及意义

)是造成大气污染的主要污染源之一。它的危害是多方面的，目氮氧化物(NO

X

前，全世界的三个大气环境问题（温室效应、酸性降雨、臭氧层破坏）都与NO

X 有关，氮氧化物还可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，呼吸系统有问题的人，会较易受二氧化氮影响。对儿童来说，氮氧化物可能会造成肺部发育受损。此外，氮氧化物还会形成光化学烟雾，光化学烟雾具有特殊气味,刺

的危害性。

激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低，足见NO

X

近些年来，近年来，随着国民经济的快速发展，我国能源消费量逐年增加，氮氧化物排放量不断增长。据统计，我国氮氧化物排放总量巳经由2005年的1910万吨[1]上升至2008年的2000万吨[2]，排放量位列世界首位；2011年我国氣氧化物棑放总量继续上升至2404.3万吨[3]，远远超出环境承载能力。

从而，环境污染越来越严重，尤其是京津冀地区，环境污染和雾霾天气尤为严重。火力发电厂、炼铁厂、化工厂等有燃料燃烧的固定发生源和汽车等移动发

的量占到人为排放总量的90%以生源以及工业流程中产生的中间产物，排放NO

X

上。我国是NO

排放量大国，排放量仅次于美国。

X

随着环保意识的提高，我国相应出台了一些政策法规。2011年9月印发《“十二五”节能减排综合性工作方案》[4]，提出到2015年全国氮氧化物总量控制在2046.2万吨，较2010年的2273.61万吨下降10%。2012年12月5日，环保部公布《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。该规划包括京津冀、长三角、珠三角等13个重点区域,涉及全国52%的煤炭消耗、51%的氮氧化物排放量。规划[5]提出，加快燃煤机组低氮燃烧技术改造及脱销设施建设。

污染已经成为国际环保领域的主要方向，如果不能有因此，研究与治理NO

X

的排放，其将对我国的大气环境造成严重的污染，对我们人类的健康效控制NO

X

造成很大的危害。

1.2 设计任务

本设计针对旭阳焦化焦炉排放烟气中氮氧化物含量超标这一情况，对焦炉烟

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气进行脱销工艺设计，使其排放达到国家标准。

已知条件为：

1．年生产天数330天；

2．原料气及主要工艺条件

1）排放烟气中NO

X

含量：700mg/m3；

2）烟气排放量：100000m3/h；

3）烟气温度：290℃；

4）烟气压力：101KPa；

5）烟气组成：（单位：体积%）

组分：H2O CO2O2N2NO X

组成：20.19 6.68 3.65 69.44 0.04 100

6）使排放烟气中NO

X

含量<150mg/m3(即脱硝率大于79%)。

设计内容与要求：

1）查阅相关文献，收集基础数据

2）工艺路线选择

3）物料及热量衡算

4）设备计算、设备选型、工艺设备一览表

5）物料流程图

6）管道及仪表流程图

7）设备平面布置图

1.3 国内外烟气脱销技术应用及发展

目前，国内外脱除烟气中氮氧化物的主要方法有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、液体吸收法、微生物法、活性炭吸附法、电子束法等。以下对几种脱销技术作简单介绍。

1.3.1 选择性催化还原法（SCR）

选择性催化还原烟气脱硝技术，是指在催化剂和氧气存在的条件下，还原剂

（如氨、CO或碳氢化合物等）有选择的将烟气中的氮氧化物还原成N

2和H

2

O来

减少NO

X

排放的技术。通过使用恰当的催化剂，上述反应可以在280-420℃范围

内进行。在NH

3/NO

X

摩尔比等于1的时候，转化率可达到80%-90%。SCR法是脱销

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