Equipamento de tratamento de desenxofre e desnitrificação de gás de fumo de forno a coque

A queima de gás do forno de coque na indústria de coque para o aquecimento do forno de coque produz uma grande quantidade de poluentes atmosféricos, incluindo dióxido de enxofre (SO2), óxido de nitrogênio (NOx) e poeira de fumaça, tais poluentes são continuamente emitidos pela chaminé do forno de coque com um ponto elevado organizado para a atmosfera, causando poluição grave ao meio ambiente, especialmente os dois tipos de gases perigosos SO2 e NOx não só formam chuva ácida, danificam a camada de ozônio, mas também são a principal substância gásica de PM2.5, que prejudica seriamente a saúde humana. Em vista disso, em junho de 2012, o Estado promulgou a "Norma de Emissão de Poluentes da Indústria Química Alcocal" (GB16171-2012), definindo claramente os limites de emissão e limites especiais de poluentes nos gases de fumo do forno de coque das empresas de coque existentes após 1 de janeiro de 2015, algumas regiões apresentaram requisitos mais rigorosos, tomando a cidade de Linfen como exemplo, o "Plano de Ação de Prevenção da Poluição Atmosférica da cidade de Linfen de 2018" exige claramente: a indústria de coque implementa gradualmente a reforma do limite de emissão especial de poluentes atmosféricos, os primeiros 50% das empresas de coque concluíram a reforma do limite de emissão especial de poluentes atmosféricos em 1 de outubro de 2018 e todas as empresas de coque da cidade concluíram a reforma do limite de emissão especial de poluentes atmosféricos antes de 1 de outubro de 2019

I. Processo de desenxofreamento e desnitrificação de gás de fumo do forno cozido

Esboço do processo de desenxofre, desnitrificação e recuperação de calor residual, como mostrado na figura. O gás de fumo cozido de 2 #, 3 # forno cozido original subterrâneo conduz a convergência após o pré-tratamento de desnitrificação, entra no sistema de desnitrificação, configura a grade de pulverização de amônia no reator de desnitrificação, mistura completa do gás de fumo no gás de fumo, mistura de gás de fumo no reator de desnitrificação, sob o efeito do catalisador para a reação de redução para gerar N2 e H2O, após a desnitrificação do gás de fumo continua a entrar na caldeira de calor residual de tubo térmico para a recuperação de calor, o vapor de baixa pressão saturado produzido é enviado para a rede de tubos térmicos da empresa, no inverno para o aquecimento dos residentes, o gás de fumo arrefecido entra no sistema de desenxofre, o sistema de desenxofre usa desenxofre semi-seco, o gás de fumo após a desenxofre é removido após a emissão de pó através do ventilador

1.1 Sistema de desnitrificação de gás de fumaça

Este sistema escolhe a tecnologia de desnitrificação SCR de baixa e média temperatura, com redutor NH3. Seu princípio de desnitrificação é que o NOx sob o efeito do catalisador, em certas condições de temperatura (baixa e média temperatura de 230 ° C a 300 ° C) é reduzido por amônia para nitrogênio inofensivo e água, sem produzir poluição secundária, a fórmula de reação química de desnitrificação de SCR (1) ~ fórmula (5):

4NO + 4NH3 + O2 - 4N2 + 6H2O (reação principal) (1)

6NO2 + 8NH3 - 7N2 + 12H2O (2)

6NO + 4NH3 - 5N2 + 6H2O (3)

NO + NO2 + 2NH3 - 2N2 + 3H2O (4)

2NO2 + 4NH3 + O2 - 3N2 + 6H2O (5)

O ar da estação de amônia líquida e do ventilador de diluição no misturador de amônia / ar é totalmente misturado com o gás de fumo do forno cozido para o reator de desnitrificação SCR, o gás de fumo misturado no reator flui verticalmente para baixo, a entrada do reator tem um dispositivo de uniformização do fluxo de ar e um dispositivo de corrente para garantir o fluxo uniforme do gás de fumo misturado; O reator está equipado com um catalisador específico de baixa e média temperatura, a temperatura ativa do catalisador é de 230 ° C a 300 ° C, o catalisador pode satisfazer a quantidade máxima de gás de fumaça quando a eficiência de desnitrificação atinge mais de 87,5% da demanda, ao mesmo tempo que a taxa de conversão de SO2 / SO3 é controlada dentro de 1%. Além disso, o catalisador adota a disposição "2 + 1", com alta estabilidade química, estabilidade térmica e estabilidade mecânica, garantindo assim que a escapada de amônia de exportação do reator de desnitrificação SCR não seja maior que 10 x 10-6. O reator de desnitrificação SCR adapta-se a qualquer operação de carga entre 50% e 100% do forno de coque.

1.2 Sistema de recuperação de calor residual

A caldeira de calor residual é disposta verticalmente, o gás de fumo após o tratamento do sistema de desnitrificação entra verticalmente no evaporador da caldeira e no sistema de desenxofre posterior após o economizador de carvão. A água desoxificada do fornecimento de gás entra no economizador de carvão e, após o pré-aquecimento, é enviada para a panela. No interior do cilindro, a bebida refrigerada participa do ciclo de absorção de calor da superfície de troca de calor do evaporador através da ascensão e do tubo de refluxo, gerando vapor saturado de pressão de 0,8 MPa, após a separação do gás e líquido, o vapor saturado de saída é enviado para a rede de tubos de vapor. Os cilindros, evaporadores e economizadores de carvão têm uma abertura de drenagem para limpar regularmente os resíduos internos e a escara. O sistema de caldeira é configurado com duas válvulas de segurança, quando a sobrepressão do sistema é de 0,85 MPa, a válvula de segurança salta automaticamente, liberando a pressão para garantir a segurança do sistema de caldeira, quando a pressão do sistema retorna ao normal, a válvula de segurança volta ao assento.

1.3 Sistema de remoção de poeira

O gás fluído da parte inferior para a torre de desulfuração, reagir com as cinzas recicladas e a solução de carbonato de sódio adicionada, após a reação remover o SO2 e outras substâncias ácidas no gás fluído, o gás fluído chega ao topo da torre de desulfuração, o carbonato de sódio fornecido é enviado para o depósito de carbonato de sódio através de uma máquina de carregamento a vácuo, o pó de carbonato de sódio é enviado para a caixa de solução de carbonato de sódio através da válvula de descarga estrela no fundo do depósito de pó, misturada com água dentro da caixa de solução para fazer uma certa concentração de solução de carbonato de sódio, a solução de carbonato de sódio é penetrada no reator de desulfuração por meio de bombas centrífugas de vários estágios, alterando a quantidade de solução de carbonato de sódio na O gás de fumo após a reação na forma de mistura do topo da torre de desulfuração deixa para o removedor de poeira do saco de tecido, o removedor de poeira do saco de tecido separa o gás e o sólido, a maioria dos sólidos separados é desulfurada por meio do transportador em espiral de volta à torre de desulfuração, uma pequena parte é enviada pela válvula de fragmentação da saída do transportador em espiral para o depósito de cinzas, o material dentro do depósito de cinzas atinge uma certa altura depois de ser enviado pela máquina a granel através do veículo de transporte. O teor de poeira do gás fluído da saída do removedor de saco de tecido é reduzido para < 15 mg / m3, e o gás fluído após a remoção de poeira é enviado através do desenfreador para a chaminé original. A temperatura de escape do gás de fumo purificado é superior a 140 ° C, não gera chuva de chaminé ao redor da chaminé e pode evitar a corrosão da chaminé causada pela temperatura do gás de fumo inferior ao ponto de orvalho ácido.

Dentro da torre de dessulfuração, a solução de carbonato de sódio e o contato com o gás de fumaça dentro da torre de dessulfuração concluem rapidamente a reação de absorção de SO2, a baixa temperatura tem uma eficiência extremamente alta de remoção de SO2, como a solução de carbonato de sódio pulverizada na torre é uma gota de névoa leve, então o produto de dessulfuração após a reação de dessulfuração também é uma partícula extremamente fina e a reação é seca rapidamente ao mesmo tempo. A equação de reação para a conversão do carbonato de sódio em sulfato de sódio e sulfato de sódio, ver fórmula (6) a fórmula (7):

SO2+Na2CO3 →Na2SO3+CO2 (6)

2Na2SO3+O2 →2 Na2SO4 (7)

II. Características técnicas de desenxofreamento e desnitrificação de fumo de forno cozido

(1) usando diretamente a temperatura original do gás de fumo do forno cozido para desnitrificação, garantindo a temperatura de desnitrificação no intervalo de temperatura mais alto, ao mesmo tempo que evita o consumo de energia gerado pelo aquecimento do gás de fumo, e o gás de fumo passa pelo reator SCR, a perda de temperatura de 5 ° C a 10 ° C, não afeta a operação do sistema de recuperação de calor residual pós-sequência, de acordo com os requisitos de recuperação de energia térmica; (2) o sistema de recuperação de calor residual pode se concentrar na reciclagem eficiente de gases de escape do forno, alcançando a utilização de gradientes de calor de acordo com o gradiente de temperatura, de acordo com os requisitos nacionais de proteção ambiental e poupança de energia das empresas; (3) O sistema de desenxofre é altamente eficiente.