[发明专利]一种炭黑生产过程中废气脱硫、脱硝的方法

说明书

本发明涉及炭黑生产过程尾气处理技术，并提供了一种炭黑生产过程中废气脱硫、脱硝的方法，其处理步骤包括炭黑尾气脱水；干燥废气脱水；将脱水尾气送入尾气燃烧器和助燃空气混合燃烧得尾气燃烧气；尾气燃烧气送到锅炉炉膛和第一部分脱水废气在炉膛高温区混合，再依次通过锅炉水冷壁管、过热器与第二部分脱水废气混合后进入脱硝反应器进行脱硝处理；将脱硝处理后的废气与第三部分脱水废气混合后进入脱硫塔进行脱硫处理。本发明可采用现有的脱水、脱硝、脱硫设备，不需要投资新建设备，将炭黑生产干燥过程的含有氮氧化物和硫氧化物的干燥废气和锅炉运行过程中的脱硝、脱硫相结合，综合治理，废气达标排放，不造成二次污染。

技术领域

本发明涉及一种炭黑生产过程中尾气处理技术，尤其是一种炭黑生产过程中尾气的脱水净化处理。

背景技术

炭黑生产是以煤焦油或天然气为燃料和空气燃烧产生高温高速气流轴向通过燃烧室后部的喉管，在喉管位置径向喷入原料油，原料油在反应炉内高温裂解而成炭黑。炭黑通过袋滤器分离后，收集下来的炭黑通过风机送至造粒机造粒，造粒机将粉状炭黑造粒成型。由袋滤器排出的炭黑尾气经尾气加压风机加压后，一部分进入尾气燃烧炉燃烧作为干燥机热源，大部分送至尾气锅炉作为燃料产生蒸汽，蒸汽带动蒸汽汽轮机工作发电，产生的电能给炭黑装置供电。

干燥废气是指炭黑尾气经尾气燃烧锅炉燃烧，燃烧温度在1050℃左右，产生的烟气给干燥机提供热量干燥炭黑，并经袋滤器收集炭黑后排出，温度在200℃左右、含水量约为50％、含有氮氧化物和硫氧化物的气体。这部分气体一直和产品接触，不能采用SCNR方法脱硝，因排气温度低，也不能采用SCR方法，目前有厂家采用改变燃烧方式降低氮氧化物的生成，使氮氧化物的排放减少50％，但这部分废气也很难达到达标排放标准。

尾气燃烧锅炉产生的废气是指作为锅炉燃料的炭黑尾气在锅炉炉膛燃烧后，经锅炉壁、过热器、省煤器、空预器等进行热交换后排出的含水量约为35％、含有微量纳米炭黑粉尘的废气。这部分废气整个过程都是热交换过程，其脱硝采用SNCR法、SCR法、改变燃烧方式降低氮氧化物的生成法中的一种、或两种组合，但效果都不理想。

因两种废气中都含有大量的水蒸气，在脱硫过程中产生大量的冷凝水析出，这些水和脱硫过程中的脱硫剂相混合，化学成分复杂，对环境造成二次污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种炭黑生产过程中废气脱硫、脱硝的方法，对炭黑生产过程中产生的废气进行脱硫、脱硝处理，使废气达标排放，对环境不造成二次污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种炭黑生产过程中废气脱硫、脱硝的方法，炭黑生产过程中废气包括作为锅炉燃料的炭黑尾气和作为炭黑干燥热源的干燥废气，所述的废气在尾气燃烧锅炉燃烧过程中依次经脱硝反应器、脱硫塔进行脱硝、脱硫处理，所述尾气燃烧锅炉包括尾气燃烧器、锅炉炉膛、锅炉水冷壁管、过热器、省煤器、空预器，包括以下步骤：

(a)炭黑尾气脱水：对炭黑尾气进行脱水、预热处理；得到含水量≤10％、温度为130-170℃的脱水尾气；

(b)干燥废气脱水：对干燥废气进行脱水、预热处理；得到含水量≤10％、温度为130-170℃的脱水废气；所得的脱水废气分为第一部分、第二部分、第三部分三个部分；

(c)将步骤(a)所得的脱水尾气送入尾气燃烧器和助燃空气混合燃烧得尾气燃烧气；

(d)将步骤(c)的尾气燃烧气送到锅炉炉膛和步骤(b)所得的第一部分脱水废气在锅炉炉膛高温区混合，再依次通过锅炉水冷壁管、过热器与第二部分脱水废气混合后进入脱硝反应器进行脱硝处理；

(e)将步骤(d)脱硝处理后的废气经省煤器、空预器后与第三部分脱水废气混合后进入脱硫塔进行脱硫处理。

进一步的，所述的第一部分脱水废气与送入尾气燃烧器的脱水尾气的体积比为1﹕1.3-1.7；调节锅炉炉膛高温区温度为1000-1150℃。