一體化煙氣治理綜合技術方案
I
凈火品牌
多功能廢氣凈化處理器
液膜+復合催化法+智能自測自控
脫硫 脫硝 脫白 除塵
碳捕捉
余熱回收 廢氣變肥 去除二噁英
捕捉氨逃逸,去除有機廢氣
一體化煙氣治理處理方案
技術方案為國家專利技術,如有盜用本技術進行牟利,
專利權人將進行法律授權內的最大追究賠償及責任。
凈火科技中心一體化煙氣治理綜合技術方案
總論
1.1 項目背景
該項目,以供熱,爐窯,金屬冶煉,石油化工,化工廢氣,垃圾燃燒,等產生
的煙氣排放治理為治理目標,處理各種多樣化廢氣處理目的為主,并輔以煙氣
熱能回收為目標進行設計。
本技術產品可將煙氣中含有顆粒物,二氧化硫,氮氧化合物,二噁英,硫化
氫,氟化氫,氯化氫,重金屬等有毒有害氣體,因此設計對比傳統煙氣治理的
單一性,要具有兼顧和統籌各種復雜煙氣的處理方案,
本技術產品同步處理產生的煙氣,一組設備同時完成脫硫,脫硝,除塵,脫
碳,熱量利用,脫除二噁英 等,不產生危廢,同時對產生的廢氣具有設計數據
排放監控和管理能力。
本工藝設計的廢氣處理方案,具有低溫脫硝效果,廢氣溫度只要在 30 度以上
即可完成反應,完成脫硝,并且不產生危廢。
本工藝設計品,根據客戶需要可同時將廢氣中的二氧化碳進行碳捕捉,捕捉
率根據客戶需要,最高可實現零碳排放。在碳捕捉的同時,可以將二氧化碳轉
化為肥料。實現閉環廢氣零排效果。
本技術裝置,根據業主及采購方需要,對不同為燃料的燃燒物均可達到超凈
排放。在處理廢氣同時,針對排放的高溫煙氣,可以進行熱量回收,排放的處
理后溫度可以實現空氣溫度排放,節約大量能源,實現節能減排的效果,為企
業節約大量能源
1.2 設計依據
行業相關標準規范,企業獨立知識產權,國家專利技術。
業主方及當地環保部門要求。
1.3 設計基礎數據
設計出口煙氣排放:
SO2:≤0--35 mg/Nm3
NOX;≤0-35mg/Nm
顆粒物;≤0-10mg/Nm
排煙氣溫度;20-40 度(回水溫度),最高可降低到空氣溫度。
2一體化煙氣治理綜合技術方案
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其他數據達到國家或地方標注
1.4 主要設計原則
(1)實現脫硫,脫硝((超低溫脫硝),除塵,碳捕捉,脫除二噁英,余熱回
收,脫白,去除異味,氨逃逸,有機廢氣十大功能,一套設備實現以上全部功能,
污染物排放濃度滿足國家和當地政府環保要求;最高可實現零排放。
(2)系統流程與設備布置緊湊、合理,滿足現場要求;
(3)系統運行穩定,操作維護方便,運行成本低;
(4)設備選型合理,工程量小;
(5)方便施工,有利于維護檢修;主要部件實現一用一備。(泵,閥傳感器
探頭,溫控器等)。
(6)體積(視實際需要最終確定根據不同型號設計不同高度)
1 噸/長*寬*高米
2 噸
4 噸
6 噸
10 噸
2.5*1.5*4.5
3.5*2*6.5
3*4*6.8
4*6*7.5
5*8*8
超過 10 噸爐型,另行設計
(7)裝置自動化水平先進、可靠;廢氣加藥系統采用煙氣自測自控技術,
運行中定時檢測主要廢氣指標排放濃度。根據業主需要可以實現廢氣數據進行聯
網,進行自動或者手動加藥。
(8)本設計方案,為實現節能效果,針對性的進行余熱回收設計,煙溫控制
在 20-40 左右。有效減少白煙的排放,降低熱能損失。根據客戶要求,可進行熱
水,熱氣進行熱量利用,對無熱量需求可直接熱氣排放。
9;為了減少藥劑的使用量,設計采用空氣中氧氣的氧化法,建議設備距離
鍋爐排煙口 5-10 米以上距離為宜,距離越遠,氮氧化合物處理成本月底。
10;冬季建議在室內,有保溫的條件下,防止風雪。
設備運行中,高壓風機產生風噪,設計中風機排氣孔設有消音器,但是消音
器也會產生部分噪音,廢氣處理器可設置在任意位置,遠離工作和居住場所。
2.1 廢氣處理及廢氣余熱回收節能方案選擇
根據業主的現狀,要達到新的排放標準,我公司提出的設計方案為:
具體實施方案如下;一體化煙氣治理綜合技術方案
廢氣采用液膜式處理,每級設有氣體分割器兩層和熱能回收管,單級可實現廢氣
脫除率 60-70%,為了實現超凈排放效果,應用兩級處理器結合方式,廢氣污染
物可實現 80-90%以上的處理率。并可實現氨逃逸,和降低碳析出,實現二氧化
碳的徹底捕捉。
本處理器裝置,采用低溫脫硫脫硝,可進行脫硫脫硝同步完成治理。
在運行前,利用智能煙氣實時自測自控系統進行排煙數據的設置,例如
s02,nox,等進行設置,設置數值為 10-250mg/m3 設置數值為國家或當地允許排放
數值,設備運行后,智能自測自控系統進行智能化運行,保證煙氣的達標排放。
實現有人值守,無人操作,自動智能化運行。
耗材;本裝置的脫硫脫硝劑為乙酰胺復合催化還原劑,起到脫,脫硝和吸收
其他有害煙氣成分的作用,處理液對環境無負面影響。綠色煙氣治理新方案。
煙氣處理器部分采用不銹鋼制作,保證設備的運行壽命。提高使用效率。
脫硫脫硝藥劑的成分;還原,催化劑,氧化劑等。藥物濃度為 5-10%
2.2 脫硫反應原理
2.2.1 工藝概述
反應機理
首先煙氣中的 SO2和處理液反應生成亞硫酸氨((NH4)2SO3),然后 NOx 和亞硫
酸氨((NH4)2SO3)在處理液中活化劑的作用下發生還原反應生成 N2及 NH4SO4后達
標排放。
同時在脫硫、脫硝反應生成的副產物硫酸氨(NH4SO4)達到一定的飽和濃
度后經濃縮結晶蒸發器蒸發提取固體硫酸氨(NH4SO4)后廢水回用,不會產生二
次污染問題。本項目燃料中二氧化硫生成量極低,可忽略不計。
反應原理:
煙氣中 NOx 的脫除過程是分三部完成的:
第一步:脫硫反應
SO2+處理液→(NH4)2SO3 (1)
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第二步:脫硝反應
NOx+處理液
NH4SO4+N2↑
(2)
第三步:脫碳反應
CO2+處理液+H20
(NH4)2CO3
煙氣脫硝的原理如下:
首先,煙氣中的 NO 和 NO2 在氣相中生成 N2O3 和 N2O4,具體的化學反應如下所
示:2NO+O2→2NO2
2NO2→N2O4
NO+NO2→N2O3
接下來,生成的產物通過分子擴散作用從兩相界面由氣相擴散到液相主體。在液
相中形成 HNO3 和 HNO2,并分別電離成 H+、NO3-、NO2-,生成的 NO2-與(NH2)2CO
(乙酰胺復合添加劑)反應生成 N2 和 CO2 等。
具體化學反應如下所示:
N2O3+H2O→2HNO2
N2O4+H2O→HNO2+HNO3
2NO2+H2O→HNO2+HNO3
2HNO2+(NH2)2CO→2N2+CO2+3H2O
綜上所述;脫除 NOx 的總化學反應式可以表述為:
(NH2)2CO+NO+NO2→2N2+CO2+2H2O
處理液藥劑內不僅含有對氮氧化合物產生氧化產生處理作用的藥劑,還含有
對重金屬沉積和凝絮凈化作用的成分,將重金屬沉積,
脫硝藥劑的添加;本技術裝置,在運行中,智能自測自控系統隨時監測煙氣
排放的數值,當排放數值高于設定數值時,進行加注藥劑,煙氣在其作用下,進
行化學還原和氧化反應,s02 置換為硫酸銨,nox 置換為氮氣,二氧化碳和水,
當煙氣數值低于設置數值時候,停止加藥,以此循環進行監控和控制,達到安全
穩定的煙氣數據治理。
藥劑介紹;設備運行藥劑以乙酰胺為主,氧化劑,催化劑,促進劑,絮凝劑,
絡合劑等為輔,該藥劑為固態粉末顆粒狀,遇水即溶。
溶解后的藥劑,二氧化硫 0.1 秒即可實現脫除,二氧化氮 1-2 秒完成脫除。一體化煙氣治理綜合技術方案
藥劑溶液在與廢氣產生反應后,生成的液體肥料,含有氮,磷,鉀大量元素,錳,
鐵,鋅,鎂等微量元素,可以直接兌水對農田,果蔬,園林,花卉,蔬菜作為液
體肥料使用,實現對廢氣進行綜合處理。全程不產生危廢。
對原煤,生物質作為燃料的爐,吸附產生的顆粒粉塵物,藥劑中的絮凝劑可
以將廢氣中的重金屬絮凝,沉淀在處理器內,捕捉后的沉渣,在經過化驗,去除
重金屬可作為有機肥使用。
在廢氣中 NO 高的工況下,為了將 NO 轉化為 NO2,在物理輔助注氧的情況下
(進煙管路中途進空氣,利用空氣中 21%氧,對一氧化氮進行氧化為二氧化氮),
如未能徹底轉化為 no2,可使用雙氧水快速與藥液混合,將氮氧化合物徹底脫除,
實現近零 nox 排放。)
由于焚燒垃圾顆粒過程中,產生的煙氣中含有不參與燃燒的碳顆粒,炭黑等
物質,在處理器內吸附回收,經壓濾機鍋爐或在沉淀池內沉淀靜置后,回收,干
燥后作為二次價值出售。
二噁英去除技術;本方案技術采用極冷技術,在高溫焚燒狀態時(超過 850-1000
度),將高溫煙氣吸入處理器內與處理液進行結合,瞬間降低至 50-60 左右度(兩
秒內),排到大氣中,從而最大限度的在物理上降低二噁英的產生,從而從而達
到去除二噁英的技術要求。
本技術方案,在廢氣處理過程中不產生危廢。無處理危廢成本。
2.2.2 技術特點
1;廢氣處理徹底,實現一體化廢氣處理;
技術方案在進行煙氣凈化過程中,利用負壓工作原理,在液體作用下廢氣分割為
毫米級微小氣泡,實現氣體與液體液膜兩相結合,用還原弱堿性化學藥劑同時脫
除煙氣中的大部分酸性氣體、液體吸附電離重金屬、細粉塵顆粒,使煙氣中的有
害成分達到排放要求。根據廢氣中未完全氧化 no 的實際濃度數據,添加氧化劑,
助劑完成 no2 的轉化,可根據需要來完成 nox 的脫除,實現低溫脫硝。
2;脫除二噁英不需要專門投入;能夠將高溫廢氣中的二噁英瞬間降至 50-70 度
區間,杜絕二噁英的生成溫度區間。并且本極冷技術不會產生再次升溫。實現物
理脫除二噁英。對比傳統技術,不需要使用活性炭,布袋除塵器等專用耗材,脫
除二噁英只是在脫硫,脫硝,除塵,余熱回收工作中的一個輔助功能,不需要專
6一體化煙氣治理綜合技術方案
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業成本。
3;節能顯著;根據熱能回收需要甚至可以將至 30-50 度(鍋爐的回水溫度或者
略高空氣溫度),極大的達到節能目的。
4;滿足不斷提高的廢氣處理標準;采用雙級處理,可保證廢氣處理穩定的處理,
針對環保廢氣的排放標準,國家和地方會持續的下調排放濃度數值,常規技術難
以在一套設備上實現滿足不斷下調的排放標準,so2 本方案可實現近零超低排放,
nox 實現特殊排放值或者超凈排放。一套設備減少因不斷提高的廢氣國家排放標
準,降低重復投資。
5;減少藥劑超加現象;
系統實現廢氣的排放濃度自動檢測和自動超標報警,添加,自動加藥同時進行,
廢氣與藥液發生反應消耗數值,理論上實現消耗多少補充多少,不存在傳統技術
的為了防止超排,過量噴藥劑導致的藥劑消耗,產生白煙氣溶膠,煙尾過長,發
生再生污染。
6;設備在處理廢氣過程中,不產生危廢;
本技術方案,so2 與藥劑反應生成硫酸銨(微量),nox 反應生成氮氣,水,二氧
化碳,粉塵可達超凈排放,重金屬與粉塵同時吸附捕捉,沉淀后排入沉淀池,固
液分離,沉淀后的淸液重復使用,
7;一體化廢氣處理,占地面積小;
本方案,將所有廢氣處理單項要求,集約在一套設備內,大大的減少土地使用面
積。容易維護和保養。
3-1
空氣還原法+復合催化法+智能自測自控脫硫脫硝煙氣治理
? 脫硝技術具有以下的優點:
? 脫硝系統的建設為一次性投資,且投資少,一套設備即可解決國家對廢
氣處理要求,運行費用低。一套設備可以將煙氣中的 so2 在 0-35mg/m3
之間自由調整。,nox 也在 0-250mg/m2 之間自由調整。本項目的選擇可
避免國家及各地的污染物排放標準提高而導致的重復投資。
? 濕法智能氧化還原脫硝法系統的設備采用耐腐蝕玻璃鋼和 316L 不銹鋼
材質加工,壽命長,除運行電機,風機,水泵等設備外,易損件極少,
設備維護率低。一體化煙氣治理綜合技術方案
? 濕法智能氧化還原脫硝法工藝的整個還原過程都在鍋爐外部進行,連接
在除塵器的排煙口,脫硝效率高,正常情況下,在 0-200mg/m3 自由調
整。智能控制,不需專業工程人員,對操作者要求程度低,設備設置完
排放量的數值后,整套系統自動工作。
? 濕法智能氧化還原脫硝法,在脫硝過程中可將 nox 在轉化為氮氣和二氧
化碳直接排放和少了硝酸銨,so2 轉化為硫酸銨,co2 生成碳酸氫銨,
變廢為寶。降低運行成本。
(1)脫硝化學反應方程式;(NH2)2CO+2HN02→CO2+2N2+3H2O
(2)脫硝反應的溫度窗口
還原氧化劑的最佳反應溫度區間為 30~50℃。
(3)脫硝效率的影響因素,脫硝劑在工作中,對溫度,濃度有密切關系,
本技術采用智能技術根據工作事先輸入的數據進行調控,保證了脫硝的高效性。
① 溫度 濕法智能氧化還原脫硝法有適應范圍。如果反應溫度太高,反應速
度急劇下降,脫硝效率隨之下降,達不到脫硝的效果。所以降低溫度進行熱量的
轉化利用,是技術的必要條件,熱量利用的同時,降低了使用成本。
②合適的停留時間
還原氧化劑必須和 NOx 在合適的溫度區域內有足夠的停留時間,這樣才能保
證煙氣中的 NOx 還原率。還原劑在最佳溫度窗口的停留時間越長,則脫除 NOx
的效果越好。NH3的停留時間超過 1s 則可以出現最佳 NOx 脫除率。還原劑需要
1s~2.0s 的停留時間,以達到有效的脫除 NOx 的效果。
④ 還原氧化劑和煙氣的充分混合
還原劑和煙氣的充分混合是保證充分反應的又一個技術關鍵,是保證得到較
高的 NOx 還原率的基本條件之一。大量研究表明,煙氣與還原氧化劑快速而良好
混合對于改善 NOx 的還原率是很必要的,添加可使氧氣充分均勻分布的添加劑至
關重要。
8一體化煙氣治理綜合技術方案
2.2 工藝簡圖描述
9一體化煙氣治理綜合技術方案
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2.2.1 煙氣處理工藝流程
2.2.2 過程簡述
含有污染物煙氣氣體在風機吸引下,經風管進入處理器內,在啟動風機時,處理
液在輔助設備的工作下,與煙氣發生反應進行負壓工作,在相關輔助設備的作用
下,在其內氣液內形成毫米,微米級別細小接觸面,與處理液在接觸的設定時間
內發生化學反應,完成污染氣體的治理,經煙筒排出。
2.2.3;運行中藥劑情況
3、對煙氣及鍋爐(焚燒爐)運行可能產生影響的因素及技術方案。
3.1 煙氣溫度對運營成本的影響分析
在反應過程中,排煙溫度對處理液的消耗有直接影響,排氣溫度如果高于 50 度,
冬季會產生處理液的蒸發,消耗速度加快,運營成本加大,因此降低煙氣溫度,
除塵器排
風口
風管
處理器
風機
氣液分離器
智能煙氣排
放控制系統
排煙口
煙筒
集成電控
還原氧化處
理系統一體化煙氣治理綜合技術方案
是降低運營成本的關鍵因素之一,因此煙氣的熱利用是提高效益,降低運營成本
的必要條件,設置好煙氣余熱回收裝置是本項目運行的關鍵,煙溫保持在 40-50
度之間,可降低處理液的揮發。
2、由于焚燒物生活垃圾,含有大量無機物,焚燒產生大量炭黑,不參與燃
燒,每噸燃料大約產生 5%,因此長時間運行的工況,需要有炭黑凝絮及沉淀的
設施,以減少長時間運行處理劑的渾濁程度,處理藥劑處理液體中炭黑含量高,
需設有沉淀池,來進行凝絮和沉淀,處理液進行循環使用。(焚燒垃圾爐型,天
然氣爐型無此種考慮)
3、處理器內長時間運行會有污垢掛壁的情況,需定期視情況用高壓水槍進
行清理(燃煤,生物質爐型)。
本方案為技術說明,合作方案以合同為準。
海城市南臺鎮凈火科技中心
咨詢電話:15941219166
2024 年 9 月 1 日
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