Équipement de traitement de désulfuration et dénitrification des fumées de four à coke

La combustion de gaz de four à coke dans l'industrie du coke pour chauffer le four à coke produit un grand nombre de polluants atmosphériques, y compris le dioxyde de soufre (SO2), les oxydes d'azote (NOx) et la poussière, etc., ces polluants sont rejetés dans l'atmosphère par la cheminée du four à coke en continu dans une source ponctuelle élevée organisée, causant une pollution grave de l'environnement, en particulier SO2 et NOx, deux types de gaz nocifs qui non seulement forment des pluies acides, endommagent la couche d'ozone, mais sont également les principales substances gazeuses des pm2,5, ce qui nuit gravement à la santé humaine. À cet égard, l'État a promulgué en juin 2012 la norme d'émission de polluants de l'industrie chimique du coke (gb16171 - 2012), qui définit clairement les limites d'émission et les limites spéciales pour les polluants dans les gaz de combustion des fours à coke arrière des entreprises de cokéfaction existantes le 1er janvier 2015, certaines régions ont présenté des exigences plus strictes, en prenant l'exemple de la ville de Linfen, le plan d'action 2018 de la ville de Linfen pour la prévention de la pollution atmosphérique exige clairement: l'industrie du cokéfaction met en œuvre progressivement la modification des limites d'émission spéciales de polluants atmosphériques, 50% des entreprises de cokéfaction d'ici le 1er octobre 2018 complètent la modification des limites d'émission spéciales de polluants atmosphériques, toutes les entreprises de cokéfaction de la ville d'ici le 1er octobre 2019.Modification des limites d'émission spéciales pour les polluants atmosphériques.

I. processus de désulfuration et de dénitrification des fumées de four à coke

Représentation schématique du processus de dénitrification par désulfuration et récupération de chaleur résiduelle, illustrée sur la figure. Gaz de cheminée de fumée de coke de 2 \, 3 \ cheminée souterraine d'origine de la chaudière à coke séparément sortant de la confluence par le pré - traitement de dénitrification, dans le système de dénitrification, en amont du réacteur de dénitrification est mis en place une grille de pulvérisation d'ammoniac, l'ammoniac gazeux est envoyé dans Les fumées pour un mélange complet, les fumées mélangées dans le réacteur de dénitrification, sous l'action du catalyseur pour la réaction de réduction de N2 et H2O, après dénitrification des fumées continuent dans la chaudière à chaleur résiduelle du type caloduc pour la récupération de chaleur, la vapeur saturée à basse pression produite est envoyée au réseau thermique de L'entreprise, en hiver pour le chauffage des résidents à utiliser, après refroidissement des fumées dans le système de désulfuration désulfuration, les fumées désulfurées sont libérées dans la cheminée d'origine par la suralimentation du ventilateur après le dépoussiérage, ce qui permet d'atteindre les émissions conformes des fumées.

1.1 Système de dénitrification des fumées

Ce système opte pour la technologie de dénitrification SCR à basse et moyenne température avec NH3 pour le réducteur. Le principe de la dénitrification est que les NOx sont réduits par l'ammoniac sous l'action d'un catalyseur dans certaines conditions de température (moyenne et basse température 230 ℃ ~ 300 ℃) en azote et en eau inoffensifs, sans pollution secondaire, la formule chimique de la dénitrification SCR est décrite dans les formules (1) à (5):

4no + 4nh3 + O2 - - 4n2 + 6H2O (réaction principale) (1)

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

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

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

2NO2+4NH3+O2—3N2+6H2O (5)

L'ammoniac gazeux de la station d'ammoniac liquide avec l'air provenant du ventilateur de dilution est admis avec les fumées du four à coke dans le réacteur de dénitrification SCR après avoir été bien mélangé à l'intérieur du mélangeur ammoniac / air, les fumées mélangées s'écoulant verticalement vers le bas, l'entrée du réacteur étant munie d'un dispositif d'homogénéisation des flux gazeux et d'un dispositif de redressement assurant un champ d'écoulement homogène des fumées mélangées; Le réacteur est équipé d'un catalyseur dédié à basse et moyenne température, la température active du catalyseur 230 ℃ ~ 300 ℃, le catalyseur peut répondre aux besoins de l'efficacité de dénitrification atteint plus de 87,5% lorsque le maximum de fumées, tandis que la conversion de SO2 / SO3 est contrôlée à 1% près. De plus, le catalyseur est disposé en "2 + 1" avec une grande stabilité chimique, thermique et mécanique, garantissant ainsi une fuite d'ammoniac en sortie du réacteur de dénitrification SCR ne dépassant pas 10.10⁻¹. Ce réacteur de dénitrification SCR s'adapte à toute charge entre 50% et 100% des conditions de fonctionnement du four à coke.

1.2 système de récupération de chaleur résiduelle

La chaudière à chaleur résiduelle adopte une disposition verticale, les fumées traitées par le système d'auto - dénitrification entrent verticalement dans l'évaporateur de la chaudière, après l'économiseur de charbon dans le système de désulfuration ultérieur. L'eau désoxygénée de l'alimentation en gaz entre dans l'économiseur de charbon et, préchauffée, est envoyée dans la casserole. À l'intérieur de la cuve, la vapeur d'eau participe au cycle endothermique de la face d'échange de l'évaporateur par une ligne ascendante de retour, produisant de la vapeur saturée à une pression de 0,8 MPa, sortie après séparation gaz - liquide, sortie vapeur saturée envoyée à l'extérieur du réseau de lignes de vapeur. Le pot, l'évaporateur, l'économiseur de charbon ont des orifices d'évacuation, qui peuvent régulièrement enlever la saleté interne résiduelle et la saleté. Le système de chaudière est réglé sur un total de deux soupapes de sécurité, lorsque la surpression du système est de 0,85 MPa, la soupape de sécurité démarre automatiquement à son tour, libère la pression, garantit la sécurité du système de chaudière, lorsque la pression du système revient à la normale, la soupape de sécurité revient en place.

1.3 Système de désulfuration des poussières

Les fumées entrent dans la colonne de désulfuration par le bas, réagissent avec les cendres recyclées et la solution de carbonate de sodium ajoutée, les fumées arrivent en tête de la colonne de désulfuration après que la réaction ait éliminé le SO2 et d'autres substances acides des fumées, le carbonate de sodium fourni est envoyé dans un silo à poudre de carbonate de sodium par une machine d'alimentation sous vide, la poudre de carbonate de sodium est envoyée à l'intérieur d'un réservoir de solution de carbonate de sodium par une vanne de décharge en étoile au fond du silo à poudre, où elle est agitée avec de l'eau pour faire une certaine concentration de solution de carbonate de Sodium, la solution de carbonate de sodium est envoyée dans le réacteur de désulfuration par une pompe centrifuge Multi - étagée, changée dans la colonne de quantité de solution de carbonate de sodium pour un effet optimal de nébulisation. Les fumées après réaction sortent sous forme de mélange du Sommet de la colonne de désulfuration dans le dépoussiéreur à sacs en tissu, où les gaz et les solides sont séparés, les solides séparés sont pour la plupart renvoyés à la colonne de désulfuration par un convoyeur à vis pour poursuivre la désulfuration, une petite partie est envoyée au silo à cendres par une vanne de soutirage à la sortie du convoyeur à vis, les matériaux à l'intérieur du silo à cendres atteignant une certaine hauteur sont envoyés à l'extérieur du transporteur par un vraquier. La teneur en poussière des gaz de cheminée à la sortie du dépoussiéreur à sacs en tissu a été réduite à < 15 mg / m3 et les gaz de cheminée après le dépoussiérage ont été introduits dans la cheminée d'origine par un ventilateur d'aspiration. La température d'échappement des fumées épurées est supérieure à 140 ° C, ne produit pas de pluie de cheminée autour de la cheminée et peut éviter la corrosion de la cheminée causée par la température des fumées en dessous du point de rosée acide.

A l'intérieur de la colonne de désulfuration, la suspension de carbonate de sodium au contact des fumées à l'intérieur de la colonne de désulfuration complète rapidement la réaction d'absorption du so₂, avec une efficacité de désulfuration du so₂ extrêmement élevée en descente à basse température, et comme la suspension de carbonate de sodium pulvérisée à l'intérieur de La colonne est de petites gouttelettes de brouillard, le produit de désulfuration après l'achèvement de la réaction de désulfuration est également extrêmement fin en particules, et la réaction est également terminée en séchant rapidement. L'équation de la réaction pour la transformation du carbonate de sodium en sulfite de sodium et sulfate de sodium, voir les formules (6) à (7):

SO2+Na2CO3 →Na2SO3+CO2 (6)

2Na2SO3+O2 →2 Na2SO4 (7)

II. Caractéristiques techniques de désulfuration et de dénitrification des fumées de four à coke

(1) l'utilisation directe de la température initiale des gaz de combustion du four à coke pour la dénitrification, la plus grande garantie de la température de dénitrification dans une plage de température plus élevée, tout en éliminant la consommation d'énergie générée par le chauffage des fumées, et les fumées après avoir traversé le réacteur SCR, la perte de température de 5 ℃ ~ 10 ℃, n'affecte pas le fonctionnement du système de récupération de chaleur résiduelle après la séquence, conformément aux exigences de récupération d'énergie thermique; (2) Le système de récupération de chaleur résiduelle peut être utilisé pour la récupération sensible de la chaleur et de l'efficacité des gaz d'échappement du four à coke, réalisant l'utilisation du gradient de chaleur selon le gradient de température, conformément aux exigences nationales en matière de protection de l'environnement et d'économie d'énergie des entreprises; (3) efficacité élevée de désulfuration du système de désulfuration.