[实用新型]一种焦炉烟气多污染物协同治理系统

说明书

本实用新型提供了一种焦炉烟气多污染物协同治理系统，按烟气流动方向依次包括热风炉、CO催化氧化与SCR脱硝耦合的多功能催化反应器、CO₂解吸装置、湿法脱硫吸收塔、CO₂吸收塔、冷却器和烟囱，湿法脱硫吸收塔与CO₂吸收塔相接的第四管路上设有烟气换热器，且冷却器与烟囱相接的第六管路也经过烟气换热器，冷却器的冷凝水出口和烟气换热器的冷凝水出口分别通过工艺水管与湿法脱硫吸收塔的进液口相连通。本实用新型从综合有效去除烟气多污染物角度出发，针对钢铁行业焦炉烟气的特点设计了一套多污染物协同控制排放的工艺路线，将SCR脱硝，湿法脱硫，CO氧化，CO₂捕集，以及湿烟气脱白等技术有机结合，同时兼顾能源有效利用。

技术领域

本实用新型涉及一种焦炉烟气处理技术，尤其涉及一种焦炉烟气多污染物协同治理系统，属于烟气环保净化领域。

背景技术

随着现代工业生产的不断发展，带来了客观的经济增长，同时也造成了环境的严重破坏问题，特别是大气污染问题近年来受到政府和广大人民的关注，目前针对重污染行业的污染物治理问题成为相关行业研究的重点。冶金行业常常涉及到大量的高温燃烧过程，在含硫燃料燃烧过程中会产生大量的SO₂，高温燃烧环境还会产生了大量的氮氧化物(NOx)，同时燃料燃烧势必会产生大量的CO₂气体排放。

对于不同的污染物，目前通过下列技术手段进行治理控制：

选择性催化还原法脱硝技术(英文名称为Selective Catalytic Reduction，缩写为SCR)，是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都应用此技术，它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且具有脱除效率高(可达90％以上)，具有运行可靠，便于维护等优点。SCR技术原理为：在催化剂作用下，向一定温度的烟气中喷入氨，将NO_X还原成N₂和H₂O。烟气脱硫技术在我国发展最早，技术也最为成熟，目前在运行的大多设备都是采用湿法脱硫的工艺路线。

对于CO₂排放问题，近年来全球变暖已成为全世界最关注的环保问题，造成全球变暖的主要原因是大量的温室气体产生，而温室气体的主要组成部分就是二氧化碳(CO2)。节能减排降低碳排放已经是全世界关注的焦点。目前比较成熟的CO₂捕集技术是燃烧后CO₂捕集技术，而针对常压，CO₂浓度较低的烟气，醇胺工艺是比较合理可行的技术路线，适合冶金行业采用。

上述这些针对不同污染气体的控制技术在实际应用中还存在着一些实际问题，以钢铁行业烟气为对象来看，目前的SCR催化剂主要针对的脱硝工况是中低温条件下(220℃～420℃)的NOx脱出，然而实际冶金生产过程中产生的需要脱硝的烟气温度都相对较低，比如烧结烟气一般在120℃左右，焦化烟气在200℃左右，此时的烟气温度往往较所需要的脱硝反应温度更低，需要使用加热设备对烟气进行加热后再送入SCR反应器中，烟气再热过程需要消耗燃气对烟气进行加热。

一般钢铁行业都会选择使用高炉煤气或者高炉煤气与焦炉煤气的混合气燃烧对烟气进行预热，但使用加热炉会产生一定的运行费用，此外由于国内相当多的钢铁行业脱硫脱硝项目都属于后改造项目，由于场地限制往往造成热风炉体积较小，燃烧加热区域较短，煤气燃烧并不充分，因此会造成相当含量的未燃烧CO气体进入烟气中，一方面当这些CO自身含量过高时会造成烟气排放不达标问题，另一方面，CO的存在还会对烟气成分测量装置造成影响，形成干扰信号，使得烟气中其它污染物排放不达标。如果能够将CO转化成CO₂对于后面的CO₂捕集也会更为有利，一定程度上降低运行费用。而大量湿法脱硫后产生的饱和湿烟气不仅会带来视觉上的污染，还会增加颗粒物，NOx，SO₂等污染物的落地浓度。