本發(fā)明涉及催化裂化煙氣處理領(lǐng)域，特別涉及一種煙氣脫硫脫硝除塵裝置及方法。

背景技術(shù)：

在利用流化催化裂化裝置(即FCC裝置)對重油進行催化裂化的過程中，需要對吸附在催化劑上的焦炭進行燒焦，以使催化劑再生。而在燒焦過程中，焦炭中所含有的硫、氮等物質(zhì)將釋放出來，并與灰分和煤炭等粉塵顆粒一同形成煙氣排放至大氣中。將煙氣直接排放到空氣中會對空氣造成嚴重的污染。所以，為了保護環(huán)境，需要對煙氣進行脫硫脫硝除塵處理后再排放。因此，提供一種煙氣脫硫脫硝除塵裝置是十分必要的。

現(xiàn)有技術(shù)提供的煙氣脫硫脫硝除塵裝置，通過文丘里管對煙氣中的大顆粒粉塵進行分離，通過過濾膽對煙氣進行脫硫脫硝處理，通過將氨氣與煙氣混合，進一步除去煙氣中的氮氧化物，使處理后的煙氣滿足排放標準。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問題：

現(xiàn)有技術(shù)提供的煙氣脫硫脫硝除塵裝置不能對殘留在煙氣中的催化劑進行脫除，且無法根據(jù)煙氣中粉塵含量的變化隨時進行工藝調(diào)整，降低了煙氣的除塵效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種能脫除煙氣中的催化劑、且能適應(yīng)煙氣中不同粉塵含量的煙氣脫硫脫硝除塵裝置及方法，具體技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種煙氣脫硫脫硝除塵裝置，包括：余熱鍋爐、冷卻器、洗滌塔、煙囪、進水器、溫度控制閥、液位控制閥。所述余熱鍋爐的頂部設(shè)置第一煙氣進口，上部設(shè)置氨氣進口，中部設(shè)置脫硝反應(yīng)器，底部 設(shè)置煙氣出口；所述洗滌塔的下部設(shè)置第二煙氣進口、進水口，中部設(shè)置堿液進口，上部設(shè)置脫液除塵器，頂部設(shè)置煙囪接口；所述冷卻器設(shè)置有氣相進口、液相進口和出口。所述余熱鍋爐上的煙氣出口、所述冷卻器的氣相進口和出口、所述洗滌塔的第二煙氣進口和煙囪接口、所述煙囪順次連接；所述溫度控制閥設(shè)置在所述進水器與所述冷卻器液相進口之間的管線上；所述液位控制閥設(shè)置在所述進水器與所述洗滌塔進水口之間的管線上。

具體地，作為優(yōu)選，所述洗滌塔的中部還設(shè)置有溫度檢測口，所述溫度檢測口與所述溫度控制閥之間的管線上設(shè)有溫度計，通過所述溫度計對所述洗滌塔內(nèi)的溫度進行監(jiān)測。

具體地，作為優(yōu)選，所述洗滌塔的下部還設(shè)置有液位檢測口，所述液位檢測口與所述液位控制閥之間的管線上設(shè)有液位計，通過所述液位計對所述洗滌塔內(nèi)的液體位置進行監(jiān)測。

具體地，作為優(yōu)選，所述裝置還包括：洗滌液循環(huán)泵，所述洗滌塔底部還設(shè)置有循環(huán)洗滌液出口，所述洗滌塔中部還設(shè)置有循環(huán)洗滌液進口。所述循環(huán)洗滌液出口、所述洗滌液循環(huán)泵、所述循環(huán)洗滌液進口順次連接，所述洗滌液循環(huán)泵和所述循環(huán)洗滌液進口之間的管線上設(shè)置有廢水出口。

具體地，作為優(yōu)選，所述脫硝反應(yīng)器中填充有脫硝催化劑。

具體地，作為優(yōu)選，所述脫液除塵器包括：由上至下順次相連的分離筒和排氣管，所述分離筒中設(shè)置有導(dǎo)流葉輪和整流器，所述分離筒底部設(shè)置有積液槽和排水口。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供給了一種對煙氣進行脫硫脫硝除塵的方法，包括：將煙氣引入余熱鍋爐，同時向所述余熱鍋爐中通入氨氣，使所述煙氣與所述氨氣混合，然后通過所述余熱鍋爐中的脫硝反應(yīng)器對所述煙氣進行脫硝處理，得到脫硝煙氣。使所述脫硝煙氣進入冷卻器，冷卻后進入洗滌塔，同時向所述洗滌塔中加入堿液，通過所述堿液對所述脫硝煙氣進行脫硫除塵處理，得到脫硫煙氣；然后使所述脫硫煙氣進入所述脫液除塵器進行脫液除塵處理，得到凈化煙氣。

具體地，作為優(yōu)選，所述脫硫除塵處理還包括：所述堿液對所述脫硝煙氣進行脫硫處理后，從所述洗滌塔上的循環(huán)洗滌液出口流出，經(jīng)洗滌液循環(huán)泵流入所述洗滌塔上的循環(huán)洗滌液進口，同時排出廢水。

具體地，作為優(yōu)選，所述脫硫除塵處理還包括：打開液位控制閥，通過所述洗滌塔的進水口向洗滌塔中補充水，以維持所述洗滌塔內(nèi)液面高度穩(wěn)定在預(yù)設(shè)高度；打開溫度控制閥，依次通過所述冷卻器的液相進口、出口、以及所述洗滌塔的第二煙氣進口，向所述洗滌塔中噴水，以維持所述洗滌塔內(nèi)溫度在50-80℃。

具體地，作為優(yōu)選，所述余熱鍋爐內(nèi)的反應(yīng)溫度為300-400℃。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實施例提供的煙氣脫硫脫硝除塵裝置，通過向余熱鍋爐中通入氨氣，并在余熱鍋爐中設(shè)置脫硝反應(yīng)器，對煙氣進行脫硝處理。通過向洗滌塔中加入堿液，對冷卻后煙氣進行脫硫處理，同時除去煙氣中殘留的催化劑及部分顆粒物。最后，通過脫液除塵器對煙氣進行進一步脫液除塵處理，以除去其中大部分的液滴和粉塵顆粒物。同時，通過溫度控制閥和液位控制閥對洗滌塔中的溫度和液位進行控制，并根據(jù)煙氣中粉塵含量的多少調(diào)整液位高度，以滿足不同粉塵含量的煙氣的除塵要求?？梢?，本發(fā)明實施例提供的煙氣脫硫脫硝除塵裝置，不僅能對煙氣進行有效的脫硫脫硝除塵處理，還能對煙氣中殘留的催化劑進行脫除，并能根據(jù)煙氣中不同粉塵含量調(diào)整處理工藝，且操作簡單，處理效果好，便于規(guī)模化推廣應(yīng)用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的煙氣脫硫脫硝除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明又一實施例提供的脫液除塵器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記分別表示：

1 余熱鍋爐，

101 氨氣進口，

102 脫硝反應(yīng)器，

103 第一煙氣進口，

104 煙氣出口，

2 冷卻器，

201 氣相進口，

202 液相進口，

203 出口，

3 洗滌塔，

301 第二煙氣進口，

302 進水口，

303 堿液進口，

304 脫液除塵器，

3041 分離筒，

3042 排氣管，

3043 導(dǎo)流葉輪，

3044 整流器，

3045 積液槽，

3046 排水口，

305 溫度檢測口，

306 液位檢測口，

307 循環(huán)洗滌液出口，

308 循環(huán)洗滌液進口，

4 煙囪，

5 進水器，

6 溫度控制閥，

7 液位控制閥，

8 溫度計，

9 液位計，

10 洗滌液循環(huán)泵，

11 廢水出口。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種煙氣脫硫脫硝除塵裝置，如附圖1所示，該裝置包括：余熱鍋爐1、冷卻器2、洗滌塔3、煙囪4、進水器5、溫度控制閥6、液位控制閥7。余熱鍋爐1的上部設(shè)置氨氣進口101，中部設(shè)置脫硝反應(yīng)器102，頂部設(shè)置第一煙氣進口103，底部設(shè)置煙氣出口104；洗滌塔3的下部設(shè)置第二煙氣進口301、進水口302，中部設(shè)置堿液進口303，上部設(shè)置脫液除塵器304，頂部設(shè)置煙囪接口；冷卻器2設(shè)置有氣相進口201、液相進口202和出口203。余熱鍋爐1上的煙氣出口104、冷卻器2的氣相進口201和出口203、洗滌塔3的第二煙氣進口301和煙囪接口、煙囪4順次連接；溫度控制閥6設(shè)置在進水器5與冷卻器2液相進口202之間的管線上；液位控制閥7設(shè)置在進水器5與洗滌塔3的進水口302之間的管線上。

本發(fā)明實施例提供的煙氣脫硫脫硝除塵裝置，通過向余熱鍋爐1中通入氨氣，并在余熱鍋爐1中設(shè)置脫硝反應(yīng)器102，對煙氣進行脫硝處理。通過向洗滌塔3中加入堿液，對冷卻后煙氣進行脫硫處理，同時除去煙氣中殘留的催化劑及部分顆粒物。最后，通過脫液除塵器304對煙氣進行進一步除塵處理，以除去其中大部分的粉塵顆粒物。同時，通過溫度控制閥6和液位控制閥7對洗滌塔3中的溫度和液位進行控制，并根據(jù)煙氣中粉塵含量的多少調(diào)整液位高度，以滿足不同粉塵含量的煙氣的除塵要求?？梢姡景l(fā)明實施例提供的煙氣脫硫脫硝除塵裝置，不僅能對煙氣進行有效的脫硫脫硝除塵處理，還能對煙氣中殘留的催化劑進行脫除，并能根據(jù)煙氣中不同粉塵含量調(diào)整處理工藝，且操作簡單，處理效果好，便于規(guī)?；茝V應(yīng)用。

其中，冷卻器2的作用在于降低脫硝煙氣的溫度，使進入洗滌塔3的煙氣溫度在100-120℃，同時，通過冷卻器2吸收脫硝煙氣中的熱量，便于對熱能的回收利用。

具體地，洗滌塔3的中部還設(shè)置有溫度檢測口305，溫度檢測口305與溫度控制閥6之間的管線上設(shè)有溫度計8，通過溫度計8對洗滌塔3內(nèi)的溫度進行監(jiān)測，以保證洗滌塔3的溫度穩(wěn)定在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

具體地，洗滌塔3的下部還設(shè)置有液位檢測口306，液位檢測口306與液位控制閥7之間的管線上設(shè)有液位計9，通過液位計9對洗滌塔3內(nèi)的液體位置進 行監(jiān)測，以保證洗滌塔3內(nèi)的液面保持在預(yù)設(shè)高度。

具體地，本發(fā)明實施例提供的裝置還包括：洗滌液循環(huán)泵10，洗滌塔3底部還設(shè)置有循環(huán)洗滌液出口307，洗滌塔3中部還設(shè)置有循環(huán)洗滌液進口308；循環(huán)洗滌液出口307、洗滌液循環(huán)泵10、循環(huán)洗滌液進口308順次連接，洗滌液循環(huán)泵10和循環(huán)洗滌液進口308之間的管線上設(shè)置有廢水出口11，便于循環(huán)洗滌廢液的排出。

具體地，脫硝反應(yīng)器102中填充有脫硝催化劑，比如托普索的DNX系列催化劑、巴斯夫O4-85催化劑、撫研院的FN-2催化劑等。

具體地，如附圖2所示，脫液除塵器304包括：由上至下順次相連的分離筒3041和排氣管3042，分離筒3041中設(shè)置有導(dǎo)流葉輪3043和整流器3044，分離筒3041底部設(shè)置有積液槽3045和排水口3046。由于煙氣經(jīng)堿液脫硫后會攜帶一部分液滴，使排出的煙氣濕度過高，所以要對煙氣進行脫液除塵處理。煙氣由上部進入分離筒3041，在分離筒3041內(nèi)通過導(dǎo)流葉輪3043的導(dǎo)向作用，使煙氣轉(zhuǎn)向并加速，變?yōu)楦咚傩D(zhuǎn)氣流，從而形成分布于分離筒3041中的內(nèi)部離心力場，液體和粉塵顆粒物在離心力的作用下被分離并沿分離筒3041筒壁流下。設(shè)置在分離筒3041底部的整流器3044進一步對煙氣進行分配，使水滴和粉塵顆粒物進入分離筒3041底部的積液槽3045，然后通過排水口3046排出，脫液除塵處理后的煙氣則通過排氣管3042排出，最后從洗滌塔的煙囪接口進入煙囪并排出。脫液除塵器304的設(shè)置，使煙氣在洗滌塔3內(nèi)的流動過程出現(xiàn)一次折返，從而達到更好的脫液除塵效果。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供給了一種對煙氣進行脫硫脫硝除塵的方法，包括：將煙氣引入余熱鍋爐1，同時向余熱鍋爐1中通入氨氣，使煙氣與氨氣混合，然后通過余熱鍋爐1中的脫硝反應(yīng)器102對煙氣進行脫硝處理，得到脫硝煙氣。使脫硝煙氣進入冷卻器2，冷卻后進入洗滌塔3，同時向洗滌塔3中加入堿液，通過堿液對脫硝煙氣進行脫硫除塵處理，得到脫硫煙氣；然后使脫硫煙氣進入脫液除塵器304進行脫液除塵處理，得到凈化煙氣。

具體地，當余熱鍋爐1中的溫度在300-400℃范圍內(nèi)時，向余熱鍋爐1中通入氨氣，將氨氣作為還原氣，從而去除煙氣中的氮氧化物等，達到脫硝處理的目的。其中，通入氨體積濃度為3～5％的氨氣。

具體地，脫硫除塵過程中，堿液可以選擇氫氧化鈉、氫氧化鎂等，堿液與 煙氣中的硫化物和催化劑反應(yīng)生成鹽，從而除去煙氣中的硫化物和催化劑，達到脫硫以及脫除催化劑的效果。堿液對脫硝煙氣進行脫硫處理后，形成含鹽的循環(huán)洗滌液，循環(huán)洗滌液中的含鹽量過高會影響煙氣的脫硫效果，為了保證洗滌塔3中液體的Cl離子不超過750mg/m³，所以需要排出一部分含鹽的循環(huán)洗滌液，即廢水。為了節(jié)約資源，使循環(huán)洗滌液從洗滌塔3上的循環(huán)洗滌液出口307流出，通過洗滌液循環(huán)泵10后，一部分循環(huán)洗滌液作為廢水排出，一部分流回洗滌塔3上的循環(huán)洗滌液進口308，流入洗滌塔3內(nèi)繼續(xù)使用。廢水排出的同時，需要繼續(xù)向洗滌塔3內(nèi)添加堿液進行補充，并控制洗滌塔3中液體的pH在6.5-7.5的范圍內(nèi)，以保證脫硫效果。此外，還可以根據(jù)煙氣中含塵的多少，對廢液的排出量和從進水口302中補充的水量進行調(diào)節(jié)，當煙氣中的含塵量較大時，可增加水的補充量和廢液的排出量，加快循環(huán)洗滌液的循環(huán)速度，提高除塵效果，實現(xiàn)對不同含塵量煙氣的除塵處理。

具體地，脫硫除塵處理中，當液位計9檢測到的洗滌塔3內(nèi)液面過低時，打開液位控制閥7，由進水器5通過洗滌塔3的進水口302向洗滌塔3中補充水，以維持洗滌塔3內(nèi)液面高度穩(wěn)定在預(yù)設(shè)高度，保證洗滌塔3的脫硫除塵效果。當溫度計8檢測到的洗滌塔3內(nèi)溫度過高時，打開溫度控制閥6，由進水器5依次通過冷卻器2的液相進口202、出口203、以及洗滌塔3的第二煙氣進口301，向洗滌塔3中噴水，噴出的水由于經(jīng)過了冷卻塔的冷卻，可以降低洗滌塔3中的溫度，使洗滌塔3內(nèi)溫度維持在50-80℃。

通過本發(fā)明實施例提供的方法對FCC裝置產(chǎn)生的煙氣進行脫硝脫硫除塵處理后，凈化煙氣中的SO₂含量＜20mg/Nm³、NO_x(即氮氧化物)含量＜50mg/Nm³、塵含量＜30mg/Nm³，煙氣通過本裝置的壓降＜3kPa，達到煙氣的排放標準。

以下將通過具體實施例進行詳細闡述：

實施例1

本實施例提供了一種煙氣脫硫脫硝除塵裝置，該裝置包括：余熱鍋爐1、冷卻器2、洗滌塔3、煙囪4、進水器5、溫度控制閥6、液位控制閥7。

余熱鍋爐1的上部設(shè)置氨氣進口101，中部設(shè)置脫硝反應(yīng)器102，頂部設(shè)置第一煙氣進口103，底部設(shè)置煙氣出口104；脫硝反應(yīng)器102中裝填的脫硝催化劑為托普索的DNX系列催化劑、巴斯夫O4-85催化劑、撫研院的FN-2催化劑。

洗滌塔3的下部設(shè)置第二煙氣進口301、進水口302、液位檢測口306，中部設(shè)置堿液進口303、溫度檢測口305，上部設(shè)置脫液除塵器304，頂部設(shè)置煙囪接口。

冷卻器2設(shè)置有氣相進口201、液相進口202和出口203。

余熱鍋爐1上的煙氣出口104、冷卻器2的氣相進口201和出口203、洗滌塔3的第二煙氣進口301和煙囪接口、煙囪4順次連接；溫度控制閥6設(shè)置在進水器5與冷卻器2液相進口202之間的管線上；液位控制閥7設(shè)置在進水器5與洗滌塔3進水口302之間的管線上。溫度檢測口305與溫度控制閥6之間的管線上設(shè)有溫度計8，液位檢測口306與液位控制閥7之間的管線上設(shè)有液位計9。

其中，脫液除塵裝置包括：由上至下順次相連的分離筒3041和排氣管3042，分離筒3041中設(shè)置有導(dǎo)流葉輪3043和整流器3044，分離筒3041底部設(shè)置有積液槽3045和排水口3046。

本發(fā)明實施例提供的裝置還包括：洗滌液循環(huán)泵10，洗滌塔3底部還設(shè)置有循環(huán)洗滌液出口307，洗滌塔3中部還設(shè)置有循環(huán)洗滌液進口308；循環(huán)洗滌液出口307、洗滌液循環(huán)泵10、循環(huán)洗滌液進口308順次連接，洗滌液循環(huán)泵10和循環(huán)洗滌液進口308之間的管線上設(shè)置有廢水出口11，便于循環(huán)洗滌廢液的排出。

實施例2

本實施例采用實施例1中提供的裝置進行脫硫脫硝除塵處理，具體包括以下步驟：

將煙氣引入余熱鍋爐1，當余熱鍋爐1中溫度在340-380℃之間時，向余熱鍋爐1中通入氨體積濃度為3～5％的氨氣，使煙氣與氨氣混合，然后通過余熱鍋爐1中的脫硝反應(yīng)器102對煙氣進行脫硝處理，得到脫硝煙氣。

使脫硝煙氣進入冷卻器2，冷卻后進入洗滌塔3，同時向洗滌塔3中加入質(zhì)量濃度為10％的NaOH溶液，通過NaOH溶液對脫硝煙氣進行脫硫除塵處理，處理過程中，通過液位控制閥使洗滌塔3內(nèi)液面穩(wěn)定在塔釜中部正常操作液位，通過溫度控制閥使洗滌塔3內(nèi)溫度保持在50-80℃之間，通過循環(huán)洗滌液出口307、洗滌液循環(huán)泵10、廢水出口11和循環(huán)洗滌液進口308的配合，使洗滌塔3內(nèi)溶 液的pH保持在7-7.5范圍內(nèi)，得到脫硫煙氣；然后使脫硫煙氣進入脫液除塵器304進行脫液除塵處理，得到凈化煙氣，并從煙囪4排出。

經(jīng)測定，凈化煙氣中SO₂含量為15mg/Nm³、NO_x(即氮氧化物)含量為35mg/Nm³、塵含量為25mg/Nm³，煙氣通過本系統(tǒng)的壓降為2.5kPa，達到煙氣的排放標準。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。