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高效液相旋流脱硝脱硫除尘一体化烟气处理工艺

【摘要】:
1.技术背景  在国家环保治理的严峻形势下,京津冀及沿海发达地区已陆续执行烟气超低排放,工业炉窑行业的排放处理更是重中之重。  河北省颁布地方标准《钢铁工业大气污染物超低排放标准》(DB13/2169-2018)排放限值为:粉尘颗粒物10mg/nm3、二氧化硫50mg/nm3、氮氧化物150mg/nm3。  各种石灰窑包括双膛窑、套筒窑、双梁窑、回转窑、机械立窑烟气排放颗粒物浓度普遍在20mg/n

1.技术背景

   在国家环保治理的严峻形势下,京津冀及沿海发达地区已陆续执行烟气超低排放,工业炉窑行业的排放处理更是重中之重。

   河北省颁布地方标准《钢铁工业大气污染物超低排放标准》(DB13/2169-2018)排放限值为:粉尘颗粒物10mg/nm3 、二氧化硫50mg/nm3、氮氧化物150mg/nm3

   各种石灰窑包括双膛窑、套筒窑、双梁窑、回转窑、机械立窑烟气排放颗粒物浓度普遍在20mg/nm3 、氮氧化物在300900mg/nm3,治理工作势在必行。

2.工业炉窑烟气解决方案—高效液相旋流脱硝脱硫除尘一体化烟气处理工艺

(1)石灰窑烟气情况:

① 粉尘颗粒物:1020mg/nm3

② 二氧化硫:  50mg/nm3(或大于)

③ 氮氧化物:150~800mg/nm3(燃煤粉回转窑的排放量大于800mg/nm3

(2)工艺技术——优化应用两大核心技术

① 高效液相反应:以脱硝脱硫液相反应取代常规的气相反应;

② 高效旋流技术:旋流除尘器应用,旋流液相吸收反应;

③ 确保脱硫脱硝除尘三位一体化进程,100%满足超低排放的要求。

(3) 工艺原理:烟气中的氮氧化物,主要为NO,占90%以上,很难溶解于水,本工艺原理就是采用高效专用复合剂将难溶解于水的NO转化为易溶解于水的NO2,再还原为N2,实现高效脱硝的目的。其反应过程为两部分,一是氧化,二是还原。脱硝脱硫同时进行。高效专用复合剂由还原剂A、强氧化剂B及调节剂C组成,不含特殊危化成份。

脱硫氧化过程:SO2+B+C+H2ONa2SO4

脱硝氧化过程:NO+B+C+H2ONaNO3

脱硝还原过程:A+NaNO3N2+CO2+H2O+Na-

(4)反应后产物:

① 脱硫产物及粉尘颗粒物:经脱水处理后供给水泥行业;

② 脱硝产物为常规的无机盐,不含重金属,可并入工厂污水处理系统。

3.工艺特点

(1)脱硫、脱硝、除尘一体化处理,提高了效率,节省了投资,节约了占地面积。

① 粉尘:通过塔内管束旋流除尘器,颗粒物浓度从50mg/m3降至10mg/m3以下,几乎没有压力损失;如果采用常规方式,布袋除尘器改造会增加约20%的费用;为满足主工艺需求,主引风机需更换;改造空间也会受到限制。

② 采用一体塔处理方式,单塔就可以通过反应药剂的调整同时进行脱硫、脱硝,根据实验证明两种反应还可相互促进。

(2)与干法处理方式(SCR)的工艺对比

序号

西藏快三 项目及对比内容

一体塔处理

西藏快三 工艺(湿法)

西藏快三 干法处理工艺(SCR)

1

项目投资

西藏快三 比湿法高2~3倍

2

运行费用

比湿法高2~3倍

3

催化剂

西藏快三 年催化剂费用300~500万

4

西藏快三 烟气颗粒物浓度影响

催化剂堵塞

5

烟气SO2影响

6

二次污染

催化剂含危废成分

7

药剂影响

无毒、无污染

西藏快三 存在氨逃逸污染(3~5ppm)

8

烟气温度要求

300~400℃,石灰窑烟气温度不能满足

9

脱硫功能

10

除尘功能

西藏快三 无,碱性物质可能导致催化剂中毒

11

压力损失

≤300pa

西藏快三 高:~1000Pa

12

对主体工艺影响度

西藏快三 有:需额外提升温度,压力损失大。

13

西藏快三 处理产能扩大能力

可满足

难度较大(硬件限制)

14

脱硝效率

西藏快三 大于95%

西藏快三 70~90%

4.工艺竞争优势:

(1)经脱硝脱硫除尘一体化处理,能使颗粒物浓度从50mg/nm3将至10mg/nm3以下,不需改造除尘器和更换风机,节省了改造费用;

(2)脱硫脱硝一体化处理,一塔解决两种污染物,节省了投资和占地;

(3)如果环保控制进一步加强,本工艺只需从药剂上做出调整,硬件设备不需更改;

(4)相对于干法(SCR)的优势

① 项目投资和运行费用是SCR1/31/2

② 本工艺占地面积小,管路设计灵活,SCR占地大,药剂配置和供应需进行特殊设计,操作环境危险性高;

③ 本工艺不受温度限制,可在常温度下正常反应,SCR的温度必须在300℃以上,石灰窑烟气温度经布袋除尘之后都在100℃以下;

④ 药剂为液态,稳定安全无毒,不存在氨逃逸污染;

⑤ SCR催化剂的寿命到期(约1年)即失效,另外受碱性离子和SO2作用会加速失效,失效后必须送至专业厂家进行危废处理,但危废处理厂家的产能不能满足时,就会出现大量待处理催化剂滞留工厂,增加储存费用并影响了环境;一体化处理工艺无需催化剂的使用,不需花费催化剂本身费用和危废处理费用;

⑥ SCR不能实现脱硫和除尘的功能;

⑦ 压力损失小(低于300pa),可直接接入石灰窑烟气处理系统,但SCR压力损失较大,影响了主工艺的正常生产。

⑧ 处理效率高达95%SCR低于90%

我公司始终以工业炉窑的节能环保为研发宗旨,结合自身多年从事石灰窑的经验,同国内外各专业院所和专业公司紧密合作,致力于“高效液相旋流脱硝脱硫除尘一体化烟气处理”工艺在石灰窑领域的应用。同时针对个别窑型,实施炉内干法脱销。

我们热切期望同国内专业脱硫脱硝机构、个人合作,不断改进处理技术,为石灰窑绿色生产贡献更大的力量。

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