焦炭是煤炭转化的一个主要附产品,主要用于高炉炼铁,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用,是钢铁工业重要的原料。
焦炭是煤在炼焦炉碳化室中在隔绝空气的条件下进行加热,经过一系列物理变化和化学反应的复杂过程形成的。在焦炭干馏过程中产生的焦炉煤气含有氮氧化物等污染物,在后续使用过程中会产生新的污染。这些氮氧化物形成酸雨、雾霾等的主要原因。它的产生机理是:碳化室的热源是由一定比例的焦炉煤气和高炉煤气加热立火道所提供,对加热煤气所产生的废气称为炼焦炉废气;而煤气中含有一定量的含氮化合物,煤气与空气在焦炉立火道燃烧时,生成氮氧化物NOx(有温度热力型、碳氢燃料快速型和含氮组分燃料型三种)。目前,我国炼焦炉废气的氮氧化物已经采取减排措施,根据环保部门检测,国内现有焦炉所排放的NOx的浓度大多不能满足国家最新出台的《炼焦化学工业污染物排放标准》。新《标准》已经在2015年1月1日起,NOx的排放浓度要求比较高。
SCR脱硝反应所需氨水通过隔膜泵输送到双流体喷枪内,再将外界一定压力的压缩氮气或者压缩空气通过减压阀调整至一定的压力通过氨水双流体喷枪内部,使得氨水在压缩空气或者压缩氮气的带动下经由双流体喷枪喷头雾化并喷入雾化蒸发管段内,并与高温稀释风机所抽的脱硝出口净烟气在雾化蒸发管段混合接触,蒸发成氨气,紧接着在脱硝进口管路内部充分混合稀释后进入到喷氨格栅AIG完成脱硝反应;为了防止氨水不能完全蒸发造成管道内部积液回流到高温稀释风机内部,造成稀释风机内部腐蚀损坏,在稀释风机出口管道与雾化蒸发管段之间的管道最低点增加排液漏斗,使得回流的积液储存在排液漏斗里面,排液漏斗下接球阀,定期排空排液漏斗里面的积液,从脱硝出口烟气检测装置中氮氧化物的含量和氨逃逸的含量来对雾化蒸发的氨水量进行调节,从而调节隔膜泵的频率与流量开关来匹配脱硝所需还原剂氨气的反应计量,装置简单,投资少,不易损坏,混合均匀,操作简单,同时运行能耗低,经济环保,本实用新型具有可调、可控、稳定运行的优点。
同兴环保以治理工业废气污染、重现碧水蓝天为己任,矢志技术创新,携手中国科学技术大学、大连理工大学、北京工业大学及中冶焦耐等专业机构,创建了北京、合肥及马鞍山三处产学研基地,取得了一系列科研成果,拥有授权专利160余项,其中发明专利12项。公司承接并完成科技部“创新基金”项目,参与《焦化行业清洁生产水平评价标准》制定;“烧结机头烟气低温SCR脱硝技术与装备”、“工业炉窑烟气脱硝催化材料关键技术及产业化”、“焦炉烟道气脱硫脱硝工艺与装备”达到国际先进水平;“炼焦炉废气脱硫脱硝一体化装置”技术水平国内前列;“焦炉烟气中低温选择性催化还原(SCR)脱硝技术、焦化烟气旋转喷雾法脱硫+SCR脱硝技术”被生态环境部纳入2018年《国家先进污染防治技术目录(大气污染防治领域)》。
评价单位:“科创中国”航空制造产业科技服务团 (中国航空学会)
评价时间:2022-12-04
综合评价
该科技成果氨气稀释装置用于将氨气稀释成氨水,浓度可控制到25%以下;采用一级换热方式。一般用于焦化厂排放废氨气的吸收利用生产氨水,既可废物利用而且环保。对传统氨气稀释行业有一定的引领性作用,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,目标市场处于成长市场
另外,氨气稀释必须关注一点:即焦化厂中废氨气中含有废杂气,且杂气含量一般在20%~50%。氨气稀释过程中,由于杂气的累积往往导致稀释装置无法运行,这也是氨气稀释装置的技术难点,我司通过工艺改进,利用氨气和杂气的不同特性,通过精确控制,可不间断进行氨气吸收同时对杂气进行排放。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。
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