唐山焦?fàn)t煙氣治理方案設(shè)計(jì)

1、實(shí)用文檔 焦化廠焦?fàn)t煙氣治理設(shè)計(jì)方案 河北金蟬環(huán)?？萍加邢薰?2017 年 5 月 實(shí)用文檔 通過焦化廠提供的工況參數(shù)，本方案擬采用河北金蟬環(huán)保科技有限公司推出 的混合式多聯(lián)一體化鍋爐煙氣凈化設(shè)備對該業(yè)主項(xiàng)下的 50 萬噸/年產(chǎn)能煙氣中 的污染物進(jìn)行一體化脫除治理。設(shè)計(jì)原則如下： 1、 符合國家對焦化行業(yè)煙氣治理制定的最低排放標(biāo)準(zhǔn)； 2、 在滿足環(huán)保要求的前提下，做到流程簡化、操作簡單； 3、 盡量減少占地面積，降低能耗； 4、最大限度的依托廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的相關(guān)設(shè)施，減少投資。 設(shè)計(jì)目的： 克服脫硫脫硝系統(tǒng)風(fēng)阻對焦?fàn)t運(yùn)行中爐壓的干擾，消除焦?fàn)t煙氣油性物質(zhì)對 催化、吸附的負(fù)面作用，提高焦化爐煙氣有

2、害物質(zhì)凈化率，達(dá)到煙氣中硫氧化物、 氮氧化物的超低排放，凈化生態(tài)環(huán)境，為提升當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境質(zhì)量做貢獻(xiàn)。 根據(jù)業(yè)主提供的煙氣工況調(diào)查表，本項(xiàng)目處理煙氣量為 130000-180000N m/h,該方案按 155000Nm3/h 計(jì)，NOx 濃度小于 700 mg/Nmi,年產(chǎn)生量 868 噸， 脫硝率大于 92.8%,經(jīng)過脫硝處理后，出口 NOx 濃度w 50mg/Nm3,年減排 806 噸；SO 濃度小于 400mg/Nr年產(chǎn)生量 496 噸，煙氣脫硫率 91.25%,出口煙氣 SQ 濃度w 35mg/Nrii年減排 452.6 噸。煙氣中 煙塵的濃度 50mg/Nm3 年產(chǎn)生量 62 噸，該工

3、藝脫除效率要求達(dá)到 90%即出口煙塵的濃度w 5 mg/Nm,年減排 55.8 噸。本項(xiàng)目工藝參數(shù)及設(shè)計(jì)工況見表 1。 表 1 根據(jù)計(jì)算，該鍋爐每小時 SO、NOx 和煙塵的排放量分別是 62kg/h、108.5kg/h 項(xiàng)目 入口參數(shù) 處理能力及規(guī)模 脫除率 排放參數(shù) 煙氣量 3 155000N m/h 155000N rrVh - - 二氧化硫 (SQ) 3 400mg/Nm 3 365mg/Nm 91.25% 35 mg/N 3 m 氮氧化物 (NOX 700mg/Nm 3 50mg/Nm 92.8% 50 mg/N 3 m 實(shí)用文檔 煙塵 3 50mg/Nm 3 5mg/Nm 90%

4、3 5mg/Nm 和 7.75 kg/h。本工藝的脫硫和脫硝效率分別按 92.8%、91.5%、90%+，年運(yùn)行 8000 小時，則每年可減排 SQ : 452.6t，NQ: 806t，煙塵:55.8t。 工藝過程中的生成物及所需原料及公用工程的消耗： 1、 生成物計(jì)算：已知脫除 SQ 的量 452.6 噸/年，脫除 NQ 的量 806 噸/年， 在凈化器內(nèi)通過吸附、脫附處理生成稀硫酸、稀硝酸溶液，即： SQ+1/2Q+HQ=HSQ ;NQ+1/2Q2=NQ2;2NQHQ=2HNQNQ; 將稀硫酸、稀硝酸與焦化爐廢水混合，吸收其中的堿性物質(zhì)氨，使其轉(zhuǎn)化為硫酸 銨和硝酸銨,即 H2SQ4+2NH

5、H2Q(NH42SQ4+2H2PHNQ3+NHH2Q=NH4NQ3+H2Q 根據(jù)各成分的相對分子質(zhì)量計(jì)算 H2SQ+2NH3H2Q=(NH4)2SQ4+2QW：年脫除 452 噸 SQ2可生成 HSQ4 706 噸，與 NH3H2Q 化合生成(NH4)2SQ4:987 噸.HNQ3+NH3 H2Q=NH4NQ3+H 得 Q 年脫除 806 噸 NQx 可生成 HNQ3 920 噸,生 成硝酸銨 1208。 2、消耗物計(jì)算： 1 )根據(jù)方程式 SQ+1/2Q2+HQ=HSQ ;3NQ+HQ=2HNQNQ; H2SQ4+2NH3H2Q=(NH4)2SQ4+2H2Q;HNQ3+NH2Q=NH4NQ3

6、+H 計(jì)算，兩項(xiàng)合成 物共消耗 NH3 H2Q:995 噸, 2)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮克服裝置內(nèi)風(fēng)阻形成的壓力降， 設(shè)計(jì)在原風(fēng)機(jī)上加裝 增壓動力 30kw/h. 3)循環(huán)泵功率 5.5kw/h,合計(jì)耗電 35.5kw/h。 表 2 工藝中的生成物 項(xiàng)目 單位 時產(chǎn) 年 硝酸銨 噸 0.151 1208 硫酸銨 噸 0.123 987 表 3 工藝中的消耗物 項(xiàng)目 單位 時耗 年耗 電 Kw/h 35.5 28.4 萬 kw 水 噸 - - 氨水 100% 噸 995 結(jié)論及建議 實(shí)用文檔 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)提供的參數(shù)分析，該業(yè)主鍋爐煙氣治理項(xiàng)目因?yàn)橐韵氯齻€原因 適合采用河北金蟬環(huán)保科技有限公司工業(yè)煙氣

7、一體化凈化工藝： 1、煙氣中油性 物、硫氧化物、氮氧化物混合并存，適合采用一體化凈化工藝； 2、煙氣凈化工 程適合采用結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行簡單的一體化工藝，常規(guī)工藝分體凈化會增加治理難 度; 3、煙氣中有油性物的存在，常規(guī)的 SCF 方法不能實(shí)現(xiàn)對該煙氣的理想化脫 除；4、該業(yè)主生產(chǎn)工藝中的液態(tài)廢棄物能給該工藝提供主要原材料的供應(yīng)，該 工藝的生成物能利用業(yè)主的前端工藝，因此能將氣態(tài)有害物與液態(tài)廢棄物協(xié)同處 理，實(shí)現(xiàn)不同污染物以廢治廢的效果。 因此，為了使工業(yè)生產(chǎn)中的有害物質(zhì)無害 化處理，實(shí)現(xiàn)廢棄污染物的資源化利用，提高燃煤鍋爐中煙氣有害物質(zhì)凈化率， 達(dá)到當(dāng)?shù)爻团欧艠?biāo)準(zhǔn)，建議采用金蟬環(huán)?？萍加邢薰?/p>

8、的工業(yè)煙氣一體化凈化 工藝原理及流程 工藝流程： 煙氣除焦吸附脫硫氧化吸附脫硝水溶脫附 工藝原理 高溫?zé)煔馔ㄟ^換熱段的熱交換轉(zhuǎn)移了大部分能量， 降溫了的煙氣穿過蒸氨器 使氨水氣化。降溫了的煙氣首先進(jìn)入除焦段，在除焦段內(nèi)煙氣與上部噴射下落的 霧化藥液接觸，煙氣中油性有機(jī)物成分的化學(xué)鏈遭到破壞使其粘性變?nèi)酢?溶解度 增大而溶于藥液中被截留，煙氣實(shí)現(xiàn)了除焦；前端蒸出的氨氣隨同煙氣進(jìn)入錯格 疊置的凈化器，在凈化器內(nèi)對具有特殊結(jié)構(gòu)的吸附劑載體做串繞式運(yùn)動， 煙氣中 的酸性分子和堿性氨分子在吸附劑表面形成對疊吸附趨勢。 煙氣在穿越吸附劑做串繞式運(yùn)動時，煙氣中的水分子與吸附劑表面的活性層 產(chǎn)生復(fù)雜的電離反應(yīng)

9、生成羥基官能團(tuán)（-0H）,即：I-2C -OH+H,（*表示吸附態(tài)，-OH 表示羥基官能團(tuán)），同時煙氣中的氧分子也被吸附劑表面的活化能催化分解成氧 原子，即0220。羥基官能團(tuán)與氧原子的產(chǎn)生，給吸附劑表面的活性中心生成 * * 了多位活性配合物，即：-OH、O,煙氣中一氧化氮分子在多位活性配合物的作 用下迅速得到氧原子被氧化成二氧化氮，即： NO+O NO。 實(shí)用文檔 由于二氧化氮、 二氧化硫分子的沸點(diǎn)高(NO=21. C ,SO2=-10C),極性強(qiáng)， 屬 酸性分子，又由于凈化系統(tǒng)中的吸附劑是一種經(jīng)過表面改性并具有堿性官能團(tuán)表 面吸附位的特制吸附劑，因此當(dāng)煙氣穿越吸附層與吸附劑載體接觸時雙方

10、產(chǎn)生酸 堿親和力而被迅速吸附，當(dāng)吸附劑吸附了酸性分子后，吸附劑表面產(chǎn)生酸性官能 團(tuán)，又對堿性分子產(chǎn)生親和力，因此，該工藝通過蒸氨系統(tǒng)攝入堿性分子： NH O-NH*+H (-NHH表示氨基官能團(tuán))。氨水在蒸氨器內(nèi)受熱分解:NH3H2CONH+HO, 氨分子隨煙氣進(jìn)入凈化系統(tǒng)，在穿越吸附凈化層時受酸性官能團(tuán)親和力的作用被 吸附劑迅速吸附：-OH*+M+X=-OM+H+X,堿性分子在吸附孔中覆蓋了酸性分子，使 吸附劑載體表面生成堿性官能團(tuán)，堿性官能團(tuán)對酸性分子產(chǎn)生親和力，在此親和 力作用下迅速吸附酸性分子：-NH2*+H+X=-NHX以此反復(fù)，使該系統(tǒng)的凈化形成 了酸堿分子的對疊吸附凈化，以此實(shí)現(xiàn)

11、氨分子的添加和氮氧化物與硫氧化物的迅 速脫除。 在煙氣穿越吸附層時，煙氣中的煙塵粒子與吸附劑顆粒緊密接觸， 被吸附劑 凹凸不平的表面粘接掛鏈并蓄積于吸附劑顆粒之間的細(xì)縫， 在水溶脫附時被沖刷 脫除。 煙氣經(jīng)過主體凈化器、外圍分路凈化器的分級串繞式吸附凈化， 其中的有害 成分被脫除，當(dāng)吸附劑吸附了足量的分子后，吸附效率開始下降，吸附逐漸進(jìn)入 飽和狀態(tài)，需要開啟脫附流程。 該工藝采用的脫附是通過水溶浸漬脫附和氣態(tài)水分子滲溶脫附， 所述的水溶 浸漬脫附是通過液態(tài)水分子團(tuán)沖淋溶解疊置凈化系統(tǒng)內(nèi)的吸附質(zhì)。 液態(tài)水經(jīng)過高 壓水管的輸送交替打入各節(jié)凈化層，通過脫附環(huán)管的噴射眼向?qū)?yīng)的凈化單元噴 灑，水分子浸

12、入吸附劑的吸附孔內(nèi)與吸附質(zhì)溶合轉(zhuǎn)化；所述的氣態(tài)水滲溶脫附是 指水蒸氣經(jīng)過蒸汽分配器交替通入分路凈化器， 在其擴(kuò)散力的作用下浸入吸附劑 的吸附孔內(nèi)，與吸附質(zhì)溶合轉(zhuǎn)化，使新生的分子在生成過程中產(chǎn)生膨脹力的作用 下將自身推出吸附孔再溶解于水分子團(tuán)，即： SO*+0=S0H2O+S0=HSQ,H2SO+2NH=( NH) 2SQ, 2NH+2NC+HCONHNO+NHNO, NHNCON+2H0.以此實(shí)現(xiàn)脫附并生成硝硫基氮肥。 脫附液蓄集于聚氣倉集液區(qū)間斷排出供給硫銨、 硝銨，夾帶于脫附液中的煙實(shí)用文檔 塵粒子通過自然沉降法排除 投資運(yùn)行成本 表 4 設(shè)備投資成本表 60 萬噸/年焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝部件

13、明細(xì)表 序號 名稱 材質(zhì) 規(guī)格 數(shù)量 單價 （萬 元） 制造 成本 合計(jì)（元） 1 塔帽 0 4m* 0 7m*H3*T0.005m 1 8.5 0.9 16.15 2 頂蓋 0 4m*T0.008m 1 1.88 0.9 3.57 3 分節(jié)盤 套圈 0 7m*H2.5m*T0.005 10 48. 6 0.9 92.34 4 分節(jié)盤 底板 碳鋼 0 7m*T0.008m 10 13 0.9 24.7 5 加強(qiáng)筋 碳鋼 0.1m*40m*T0.008 10 1.1 :0.9 2.09 6 塔低漏 斗 304 0 7* 0 2*H4.3*T0.008m 1 9.8 0.9 17.67 7 裙座

14、碳鋼 0 7*5m*T0.016 1 6.11 0.9 11.6 8 塔腳襯 圈 碳鋼 0 7*0.3m*0.03m 1 0.86 0.9 1.63 9 節(jié)筒 304 0 1.02*H2*T0.0025 288 0.56 161.28 10 變徑接 頭 304 0 1.02*0.63*0.5 24 0. 14 0.9 6.38 11 法蘭 900彎 頭 304 0 0.63*0.8*0.005 24 0.38 0. 9 17.33 12 短管 1 304 0 0.63*1.04*0.005 24 0.35 0.9 15.96 13 短管 2 304 0 1.02*0.75*0.0025 24

15、0.21 0.9 9.57 14 底座風(fēng) 箱 304 0 12* 0 9*1.8 1 27.6 0.9 52.44 15 風(fēng)箱上 下環(huán)蓋 304 0 12* 0 9*1.5 1 30 0.9 18.89 16 大篩板 1 304 0 0.51m*2.35m 700 0.14 98 17 小篩板 1 304 0 0.11m*2.35m 700 0.03 21 實(shí)用文檔 序 號 名稱 材 質(zhì) 規(guī)格 數(shù)量（個 或套） 單價 （萬 元） 制造 成本 合計(jì)（萬 元） 18 大篩板 2 304 0 0.7m*2m 288 0.16 0. 9 87.55 19 小篩板 2 304 0 0.15m*2m 28

16、8 0.035 0.5 15.12 20 端蓋 1 30 0 0.51m*T0.002 1400 0.015 21 21 端蓋 2 304 0 0.7m*T0.002m 576 0.03 17.28 22 氣嘴1 - 3U4 0 0.1m*0.15m 7UU U.UU2 23 氣嘴 2 3U4 0 0.15m*0.15m 288 U.U1 2.88 24 噴洗環(huán)1 304 0 0.25m* 0 0.05m 700 U.U2 14 25 噴洗環(huán)2 304 0 0.35* 0 0.05m 288 U.U26 7.5 26 吸附劑 改 性 體積 0.437m3 700 0.52 364 27 吸附劑

17、 2 改 性 體積 0.735m3 288 0.85 244.8 28 軸流風(fēng) 機(jī) 樹脂 6# 5KW 24 9.6 29 催化箱 組 合 288 0.35 100.8 30 末端鼓 泡管 304 1 組 *12 24 0.5 12 31 脫附系 統(tǒng) 304 6 32 人孔組 合件 （套） 304 0 0.6*T0.018 10 0.6 6 33 平臺 立柱 扶手 底板 204 碳 鋼 0 10m 18.6m 31m 40m2 10 10 10 0.533 0.2 1.2 3 1.5 34 閥門 耐 酸 堿 氣動電磁閥 電動電磁閥 雙開電動碟閥 其他閥門 DF60 DF60 DF2000 48 （個） 24 （個） 2（個） 10 （個） 9.6 4.8 24 2 35 :卡簧 0 200mm*H150mm 10 70