[发明专利]一种以含氨废气为脱硝剂的锅炉脱硝工艺

说明书

本发明涉及一种以含氨废气为脱硝剂的锅炉脱硝工艺，步骤为：由气化炉产生粗工艺气，粗工艺气进入碳洗塔，经过碳洗塔后进入变换炉，再经过换热系统进入氨洗涤塔，在氨洗涤塔形成含氨洗涤水，含氨洗涤水进入汽提塔，在汽提塔汽提后形成含氨废气，含氨废气进入废气混合器，与锅炉二次风混合后经过锅炉送风系统进入锅炉，进行脱硝反应，锅炉脱硝后的废气经过引风机由烟囱排出。本发明以含氨废气作为脱硝剂，进行资源化利用，减少了废气排放污染，显著降低了烟气脱硝成本；脱硝过程中，与传统的SNCR脱硝相比，减少了液态水汽化的汽化潜热消耗，减少了热量浪费；经过本发明脱硝工艺，使得氮氧化物排放浓度小于100mg/m³。

技术领域

本发明涉及一种以含氨废气为脱硝剂的锅炉脱硝工艺，属于锅炉烟气脱硝技术领域。

背景技术

化工生产中，常用锅炉制取水蒸气。在锅炉燃烧过程中，煤与氧气反应产生二氧化碳，放出热量。在燃烧过程中，因为煤中还含有硫元素和氮元素，除了产生二氧化碳，同时还会产生二氧化硫和NOx，因NOx是大气主要污染物之一，所以需要对锅炉烟气中的NOx进行脱除。

锅炉烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)、混合SCR+SNCR技术等，其中传统的SNCR技术一般采用氨水、尿素等化学还原剂和NOx反应，将NOx转化成氮和水。通常化工生产企业需要外购氨水、尿素等化学还原剂作为脱硝剂并建设脱硝装置，对锅炉烟气中的NOx进行脱除，这样锅炉每年的脱硝处理费用就会很高；而且传统脱硝技术氨逃逸量大，容易导致尾部烟道被堵的问题。

化工生产中气化炉会产生含氨的粗工艺气。粗工艺气中一氧化碳、氢气、二氧化碳作为有效工艺气，经变换炉对部分一氧化碳进行反应，转化成二氧化碳和氢气，经换热系统降温后的工艺气经氨洗涤塔洗涤和汽提塔减压、加热汽提，得到含有气态氨的含氨废气。该含氨废气中含有一定量的氨气，同时还含有二氧化碳、一氧化碳、氢气，含氨废气直接排放至空气中会造成严重的环境污染。

发明内容

本发明将气化炉产生的含氨废气经过特定工艺的处理即可作为锅炉脱硝剂，显著降低了锅炉脱硝的成本，减少了脱硝装置投资，同时还可以使含氨废气得到资源化利用，减少环境污染，同时可以解决传统脱硝技术氨逃逸量大，容易导致尾部烟道被堵的问题。本发明的技术方案如下：

一种以含氨废气为脱硝剂的锅炉脱硝工艺，具体步骤如下：

(1)在气化炉内，煤和水在富氧情况下反应，产生以工艺气为主同时含副反应物氨气的粗工艺气，粗工艺气进入碳洗塔，在碳洗塔内除去固体颗粒物；

(2)含氨粗工艺气经过碳洗塔后进入变换炉，在变换炉内部分一氧化碳和水蒸气在催化剂的作用下转化成二氧化碳和氢气，副反应物氨气不参与反应；

(3)含氨粗工艺气经过变换炉后进入换热系统，在换热系统中进行降温，粗工艺气温度从430℃降到40℃，压力为6.0MPa；

(4)含氨粗工艺气经过换热系统后进入氨洗涤塔，含氨粗工艺气在洗涤塔内与喷淋水逆向接触，在6.0MPa的压力下，氨气溶解在水中，形成含氨洗涤水，含氨洗涤水进入汽提塔；

(5)在汽提塔中，压力为0.2MPa，含氨洗涤水在汽提塔上端喷入，中部加蒸汽，蒸汽与含氨洗涤水逆流接触换热，将溶解在洗涤水中的氨汽提成为含有气态氨的含氨废气；

(6)含氨废气经过汽提塔后进入废气混合器，在废气混合器内与锅炉二次风均匀混合，含氨废气与二次风的体积比为7:5000-15000；

优选的，含氨废气与二次风的体积比为7:10000。