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1、10申请公布号CN101940868A43申请公布日20110112CN101940868ACN101940868A21申请号200910074818722申请日20090706B01D53/75200601B01D53/86200601B01D53/56200601B01D53/5020060171申请人王向明地址050031河北省石家庄市裕华区学苑路23号东方城小区2140272发明人王向明王敏54发明名称一种工业烟气处理的方法和系统57摘要一种工业烟气处理的方法和系统，解决了现有技术脱硝过程中，效率低、成本高的问题。采用的技术方案是，烟气经过脱硫后，进行低温脱硝过程。脱硝过程采用优化活性。
2、焦作为催化剂，在专门的装置中，例如优化活性焦移动床、或优化活性焦管式反应器、或优化活性焦袋式反应器进行脱硝的过程，并且同时实现了优化活性焦的循环利用和综合利用。本发明实现了低温脱硝，脱硝效率高，投资小，运行费用低。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图8页CN101940872A1/2页21一种工业烟气处理的方法，本方法包括脱硫和脱硝两个工艺过程，其中脱硝过程中，借助于催化剂，实现对氮氧化合物的裂解生成氮气，其特征在于所采用的催化剂为优化活性焦。2根据权利要求1所述的一种工业烟气处理的方法，其特征在于采用优化活性焦进行脱硝的工序过程为1经过脱。
3、硫后的烟气引入脱硝装置中，2烟气在脱硝装置中采用优化活性焦作为催化剂，在工艺温度为70150的环境下进行脱硝处理，3对脱硝后的烟气做进一步的除尘，达到烟气排放的标准后排出。3根据权利要求1所述的一种工业烟气处理的方法，其特征在于所述的用作脱硝催化剂的优化活性焦是由褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47751035524混合后制成活性焦，或者是在以上混合物基础上再加入515金属氧化物CR2O3或CUO强化剂、成型、干燥并进一步利用水蒸汽活化处理后得到的优化活性焦。4根据权利要求1所述的一种工业烟气处理的方法，其特征在于所述的脱硫工艺过程采用的是常规工艺进行脱硫，烟气经过脱硫处理后，温度达到701。
4、50，输送到脱硝装置中进行脱硝，在脱硝装置中通入氨气，烟气在脱硝装置中借助于优化活性焦的催化作用下实现氮氧化物的裂解，脱硝完成后经过进一步的净化，达到排放标准后排放。5根据权利要求4所述的一种工业烟气处理的方法，其特征在于在脱硝装置中的排放物经过筛分装置后，筛上物返回脱硝装置循环使用，筛下物回收到原煤仓，供燃烧使用。6与权利要求1所述的一种工业烟气处理的方法配套的工业烟气处理系统，系统中包括有引风机、脱硫装置、脱硝装置、除尘器、热交换器、催化剂供应装置、烟囱、净化风机，其特征在于脱硝装置SCR采用的装置为优化活性焦移动床2、或者优化活性焦管式反应器3、或者优化活性焦袋式反应器6，经除尘器ESP。
5、除尘后的烟气在引风机1的作用下，首先进入到热交换器GGH中进行工艺温度调整，再进入到脱硫装置FGD中进行脱硫，脱硫过程完成后，进入热交换器GGH进行进一步调整温度，进入到脱硝装置SCR进行脱硝，达到排放标准后经烟囱8排放。7根据权利要求6所说的一种工业烟气处理的系统，其特征在于系统组成中还包括优化活性焦补充和循环利用装置，补充装置将尚未使用过的优化活性焦注入到优化活性焦混合仓14，经过筛分后的筛上物经仓式泵I13输送到优化活性焦混合仓14中，再由输送装置输送到脱硝装置SCR中，形成催化剂的循环利用装置，以上的循环利用装置还包括烧结除尘灰与烧结烟气的脱硫产物回输到烧结原料仓27的分系统；经筛子1。
6、2进行筛分得到的筛下物经仓式泵III23也进入到原煤仓24形成活性焦的综合利用装置，综合利用装置还包括袋式反应器5中截留的优化活性焦经仓式泵III23至原煤仓24的回收分系统。8根据权利要求6所说的一种工业烟气处理的系统，其特征在于所述的优化活性焦移动床2的结构中包括有圆筒状的壳体27、分别位于壳体27上端和下端的卸灰阀25、优化活性焦移动床2的腔体内设置有布气装置28、设置在布气装置28上与外界的氨、空气混合器19配套的气体入口24、设置在壳体27上的与内部连通权利要求书CN101940868ACN101940872A2/2页3的净化气出口21。9根据权利要求6所说的一种工业烟气处理的系统，。
7、其特征在于所述的优化活性焦管式反应器3的结构中包括有位于上部的收缩段31、与收缩段31连通的优化活性焦管式反应器侯口32、与优化活性焦管式反应器侯口32连通的扩张段33，所述的优化活性焦管式反应器侯口32处与配套的优化活性焦分配器17与氨、空气混合器19连通，所述的优化活性焦管式反应器3内设置有烟气压力损失调控装置。10根据权利要求6所说的一种工业烟气处理的系统，其特征在于所述的优化活性焦袋式反应器6的结构中包括有箱体69、设置在箱体69上的烟气进口64和烟气出口62、设置在箱体69上的大滤袋68、设置在大滤袋68内层的小滤袋67、设置在小滤袋67内层的支撑体66，所述的优化活性焦袋式反应器6。
8、的烟气进口64处设置有预除尘设备63，所述的优化活性焦袋式反应器6的烟气出口62处设置有阀板孔61。权利要求书CN101940868ACN101940872A1/5页4一种工业烟气处理的方法和系统技术领域0001本发明涉及工业炉窑烟气净化领域，特别涉及一种对火电厂和钢铁厂烧结生产过程中净化方法和系统的改进，具体为一种工业烟气处理的方法和系统。背景技术0002火电厂和钢铁厂烧结生产过程中排放的SO2和NOX是大气污染的主要物质，SO2和NOX是形成酸雨的主要原因之一，严重危害人体健康，对自然环境造成严重损害，脱硫、脱硝是中国治理燃煤烟气污染，改善大气环境的最主要任务。0003目前国内烟气脱硫的方。
9、法有湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫。湿法脱硫主要有石灰石/石膏湿法烟气脱硫。半干法脱硫主要有喷雾干燥法SDA、增湿灰循环工艺脱硫NID、循环流化床烟气脱硫CFBFGD、回流式循环流化床烟气脱硫RCFB。干法脱硫主要有炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫LIFAC等工艺。0004烟气脱硝主要有选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术等。选择性催化还原烟气脱NOX技术，目前在日本、德国、美国等发达国家广泛应用，在我国新建的电厂也开始了应用。使NOX转化为N2的工程过程中必须使用还原剂，例如NH3。根据所使用催化剂的催化反应温度，选择性催化还原工艺分成高温、中温和低温。一般高温大于400，中温300400，。
10、低温小于300。目前工程中应用最广最多的SCR催化剂是氧化钛基催化剂，使用温度在300400。另外还有沸石催化剂，使用温度在345590，氧化铁催化剂，使用温度在380430。大多数催化剂的使用温度都比较高，在使用时需要加热，耗费的资源大。0005目前国内热电企业中，普遍采用2600MW机组FGDSCR联合脱SO2脱NOX工艺采用石灰石/石膏湿法脱硫，采用选择性催化还原技术脱NOX。其工艺流程参看图1，湿法脱硫和选择性催化还原法工艺联合脱硫脱硝工艺流程图，选择性催化还原工艺条件要求烟气温度378。其中，烟气量为4487885M3/H，NOX脱除率90，原烟气含NOX500MG/M3，脱后烟气含。
11、NOX50MG/M3。0006此工艺的缺点是1选择性催化还原法投资大投资达24123亿元人民币，其中催化剂使用日本日立造船生产的钛基催化剂，主要成分为TIVW，价格10068亿元人民币。2运行费用高年运行费用高达4871万元，每吨NOX脱除成本5400元。催化剂的使用寿命为23年，对失活的催化剂，首先考虑处理的方式是催化剂的再生，没有必要再生的，则要对其进行废弃处理，这又需要资金和场地。0007目前中国所使用的其它脱硝工艺方法不仅投资大，而且脱硝效率低。0008开发一种低温的、投资费用小、脱硝效率高、适合中国国情的脱硝工艺方法是目前面临的课题。发明内容0009为了开发一种符合中国国情、脱硝效率。
12、高、脱硝效果明显、低廉的脱硝工艺方法，本发明采用的技术方案是一种工业烟气处理的方法，本方法包括脱硫和脱硝两个工艺过说明书CN101940868ACN101940872A2/5页5程，其中脱硝过程中，借助于催化剂，实现对氮氧化合物的裂解生成氮气，所采用的催化剂为优化活性焦。0010与所述的一种工业烟气处理的方法配套的工业烟气处理系统，系统中包括有引风机、脱硫装置、脱硝装置、除尘器、热交换器、催化剂供应装置、烟囱、净化风机，脱硝装置采用的装置为优化活性焦移动床、或者优化活性焦管式反应器、或者优化活性焦袋式反应器，经除尘器除尘后的烟气在引风机的作用下，首先进入到热交换器中进行工艺温度调整，再进入到脱。
13、硫装置中进行脱硫，脱硫过程完成后，进入热交换器进行进一步调整温度，进入到脱硝装置进行脱硝，达到排放标准后经烟囱排放。0011本发明采用优化活性焦作为催化剂，优化活性焦以褐煤为主要原料，中国的褐煤资源丰富，原料好获得，价格相对便宜，整个工艺流程耗费低。采用优化活性焦作为催化剂，使脱硝温度控制在70150之间，实现了低温脱硝。脱硝效率高，效果明显。本发明系统采用的脱硝装置为优化活性焦移动床、或者优化活性焦管式反应器、或者优化活性焦袋式反应器，结构简单，操作容易。烟气经过脱硝过程中，所使用的优质活性焦能够实现循环利用。从脱硝装置排出的优化活性焦经过筛分，筛上的优质活性焦回输到脱硝装置中循环使用，筛下。
14、的优化活性焦综合利用。0012本发明的有益效果是本发明方法简单、操作方便。本发明采用优化活性焦作为催化剂，优化活性焦以褐煤为主要原料制造，褐煤资源丰富，获取容易，所需成本低。优化活性焦在低温下参加脱硝反应。同时，优化活性焦实现了循环利用和综合利用，节约了资源。附图说明0013图1为选择性催化还原脱硝和湿法脱硫烟气联合净化流程示意图。0014图2为本发明第一实施例的系统结构示意图。0015图3为优化活性焦移动床结构示意图。0016图4为本发明第二实施例的系统结构示意图。0017图5为优化活性焦管式反应器结构示意图。0018图6为本发明第三实施例的系统结构示意图。0019图7为袋式反应器结构示意图。
15、。0020图8为本发明第四实施例的系统结构示意图。0021图中，SCR为脱硝装置，AH为空气预热器，ESP为除尘器，GGH为热交换器，FGD为脱硫装置，1为引风机，2为优化活性焦移动床，3为优化活性焦管式反应器，4为CFB吸收塔，5为袋式反应器，6为优化活性焦袋式反应器，7为净化风机，8为烟囱，9为消石灰仓，10为风机I，11为喷水系统，12为筛子，13为仓式泵I，14为优化活性焦混合仓，15为仓式泵II，16为喷吹罐，17为分配器，18为优化活性焦仓，19为氨、空气混合器，20为风机II，21为脱硫净化产物仓，22为优化活性焦回收仓，23为仓式泵III，24为原煤仓，25为烧结机，26为烧结。
16、粉尘仓，27为烧结原料仓，28为闸门，21为净化气出口，22为高料位计，23为低料位计，24为气体入口，25为卸灰阀，26为优化活性焦，27为壳体，28为布气装置，31为收缩段，32为优化活性焦管式反应器侯口，33为扩张段，61为阀板孔，62为烟气出口，63为预除尘设备，64为烟气进口，65为优化活性焦，66为支撑体，67为小滤袋，68为大滤袋，69为箱体。说明书CN101940868ACN101940872A3/5页6具体实施方式0022为了开发一种符合中国国情、脱硝效率高、脱硝效果明显、低廉的脱硝工艺方法，本发明提出了一种工业烟气处理的方法和配套的系统，采用的技术方案是一种工业烟气处理的方。
17、法，本方法包括脱硫和脱硝两个工艺过程，其中脱硝过程中，借助于催化剂，实现对氮氧化合物的裂解生成氮气，特别的是，所采用的催化剂为优化活性焦。0023本发明的技术方案中，采用优化活性焦进行脱硝的工序过程为经过脱硫后的烟气引入脱硝装置中；烟气在脱硝装置中采用优化活性焦作为催化剂，在工艺温度为70150的环境下进行脱硝处理；对脱硝后的烟气做进一步的除尘，达到烟气排放的标准后排出。0024本发明的技术方案中，所述的用作脱硝催化剂的优化活性焦是由褐煤半焦、焦煤和煤焦油按重量百分比47751035524混合后制成活性焦，或者是在以上混合物基础上再加入515金属氧化物CR2O3或CUO强化剂、成型、干燥并进一。
18、步利用水蒸汽活化处理后得到的优化活性焦。0025本发明的技术方案中，所述的脱硫工艺过程采用的是常规工艺进行脱硫，烟气经过脱硫处理后，温度达到70150，输送到脱硝装置中进行脱硝，在脱硝装置中通入氨气，烟气在脱硝装置中借助于优化活性焦的催化作用下实现氮氧化物的裂解，脱硝完成后经过进一步的净化，达到排放标准后排放。0026本发明的技术方案中，在脱硝装置中的排放物经过筛分装置后，筛上物返回脱硝装置循环使用，筛下物回收到原煤仓，供燃烧使用。0027与一种工业烟气处理的方法配套的工业烟气处理系统，系统中包括有引风机、脱硫装置、脱硝装置、除尘器、热交换器、催化剂供应装置、烟囱、净化风机，脱硝装置SCR采用。
19、的装置为优化活性焦移动床2、或者优化活性焦管式反应器3、或者优化活性焦袋式反应器6，经除尘器ESP除尘后的烟气在引风机1的作用下，首先进入到热交换器GGH中进行工艺温度调整，再进入到脱硫装置FGD中进行脱硫，脱硫过程完成后，进入热交换器GGH进行进一步调整温度，进入到脱硝装置SCR进行脱硝，达到排放标准后经烟囱8排放。0028本发明的技术方案中，系统组成中还包括优化活性焦补充和循环利用装置，补充装置将尚未使用过的优化活性焦注入到优化活性焦混合仓14，经过筛分后的筛上物经仓式泵I13输送到优化活性焦混合仓14中，再由输送装置输送到脱硝装置SCR中，形成催化剂的循环利用装置，以上的循环利用装置还包。
20、括烧结除尘灰与烧结烟气的脱硫产物回输到烧结原料仓27的分系统；经筛子12进行筛分得到的筛下物经仓式泵III23也进入到原煤仓24形成活性焦的综合利用装置，综合利用装置还包括袋式反应器5中截留的优化活性焦经仓式泵III23至原煤仓24的回收分系统。0029本发明的技术方案中，所述的优化活性焦移动床2的结构中包括有圆筒状的壳体27、分别位于壳体27上端和下端的卸灰阀25、优化活性焦移动床2的腔体内设置有布气装置28、设置在布气装置28上与外界的氨、空气混合器19配套的气体入口24、设置在壳体27上的与内部连通的净化气出口21。0030本发明的技术方案中，所述的优化活性焦管式反应器3的结构中包括有位。
21、于上部的收缩段31、与收缩段31连通的优化活性焦管式反应器侯口32、与优化活性焦管式说明书CN101940868ACN101940872A4/5页7反应器侯口32连通的扩张段33，所述的优化活性焦管式反应器侯口32处与配套的优化活性焦分配器17与氨、空气混合器19连通，所述的优化活性焦管式反应器3内设置有烟气压力损失调控装置。0031本发明的技术方案中，所述的优化活性焦袋式反应器6的结构中包括有箱体69、设置在箱体69上的烟气进口64和烟气出口62、设置在箱体69上的大滤袋68、设置在大滤袋68内层的小滤袋67、设置在小滤袋67内层的支撑体66，所述的优化活性焦袋式反应器6的烟气进口64处设置。
22、有预除尘设备63，所述的优化活性焦袋式反应器6的烟气出口62处设置有阀板孔61。0032下面结合附图，对本发明的实施例做进一步的说明。0033参看附图2，脱硫工艺和优化活性焦移动床脱硝烟气联合净化示意图。使用湿法工艺先行脱硫，使用优化活性焦移动床2进行脱硝。烟气经过除尘器ESP进行第一步除尘后，打开闸门28，烟气在引风机1的作用下进入到热交换器GGH进行工艺温度调整，随后进入到脱硫装置FGD中进行脱硫，烟气脱硫后，再一次进入到热交换器GGH进行进一步温度调整，随后进入到优化活性焦移动床2内进行脱硝过程。在烟气向优化活性焦移动床2内输送的过程中，氨、空气混合气19向烟气通道内逆向喷入氨气，使其与。
23、烟气一起进入到优化活性焦移动床2内。优化活性焦仓18同时向优化活性焦移动床2输入优化活性焦26，作为催化剂参与脱硝反应。同时参看附图2和附图3，此时混合气体经布气装置28由下而上流动，进行脱硝反应，净化的烟气从净化气出口21排出床外，进入袋式除尘装置5进行进一步的除尘和脱硝反应，在净化风机7的作用下，达到排放标准后的烟气通过烟囱8排出。在优化优活性焦移动床2的壳体27外围设置有高料位计22和低料位计23。化活性焦移动床2内的优化活性焦26，在垂直的优化活性焦移动床2内，在重力的作用下，由上而下移动，从优化活性焦移动床2的顶部下降至底部。排出优化活性焦移动床2外的优化活性焦26进入筛子12，筛上。
24、的优化活性焦26由仓式泵I13输送至优化活性焦混合仓14内，由仓式泵II15输送到优化活性焦仓18内，循环使用。筛下的优化活性焦26和袋式反应器5中截留的优化活性焦26进入仓式泵III23，输送到原煤仓24，供燃烧使用。0034参看附图4，脱硫工艺和优化活性焦管式反应器脱硝烟气联合净化工艺示意图。使用湿法脱硫先进行脱硫，然后使用优化活性焦管式反应器进行脱硝。烟气经过除尘器ESP进行第一步除尘后，打开闸门28，烟气在引风机1的作用下进入到热交换器GGH进行工艺温度调整，随后进入到脱硫装置FGD中进行脱硫，烟气脱硫后，再一次进入到热交换器GGH进一步进行工艺温度调整，随后进入到优化活性焦管式反应器。
25、3内进行脱硝过程。优化活性焦由喷吹罐16连续向优化活性焦管式反应器3内输入，优化活性焦作为催化剂参与脱硝的反应。参看附图5，优化活性焦管式反应器3内的优化活性焦管式反应器侯口32处设置有烟气压力损失调控装置。优化活性焦经分配器17，氨气经氨、空气混合器19，在优化活性焦管式反应器喉口32部分逆向喷入优化活性焦管式反应器3内，与烟气流的相对速度超过40M/S，使其充分混合进行脱硝反应。反应后的烟气进入袋式除尘装置5进行进一步的除尘和脱硝，在净化风机7的作用下，达到排放标准后的烟气通过烟囱8排出。排出优化活性焦管式反应器3外的优化活性焦进入筛子12，筛上的优化活性焦由仓式泵I13输送至优化活性焦混。
26、合仓14内，经喷吹罐16连续输送到优化活性焦分配器17内，由优化活性焦分配器17输入到优化活性焦管式反应器3内，循环使用。筛下的优化活性焦和袋式反应器5截留说明书CN101940868ACN101940872A5/5页8的细小颗粒的优化活性焦进入仓式泵III23，输送到原煤仓24，供燃烧使用。0035参看附图6，半干法脱硫工艺和优化活性焦袋式反应器脱硝烟气联合净化工艺示意图。使用半干法脱硫工艺先进行脱硫，然后使用优化活性焦袋式反应器6进行脱硝。烟气在优化活性焦袋式反应器6内不仅能够脱硝，而且能够达到除尘的效果。在引风机1的作用下，烟气进入到循环流化床吸收塔以后进行脱硫后，输送到袋式反应器6中，。
27、在输送过程中由氨、空气混合器19逆向喷入氨气，混合气体一起进入到袋式反应器6中，进行脱硝。优化活性焦仓18向袋式反应器6内输入优化活性焦，作为催化剂参与脱硝的反应。排出优化活性焦袋式反应器6外的优化活性焦65进入筛子12，筛上的优化活性焦65由仓式泵I13输送至优化活性焦混合仓14内，由仓式泵II15输送到优化活性焦仓18内，循环使用。筛下的优化活性焦65进入仓式泵III23，进而输送到原煤仓24，供燃烧使用。从优化活性焦袋式反应器6排出的烟气经过净化风机7，从烟囱8排出。0036参看附图7优化活性焦65位于小滤袋67和大滤袋68之间，烟气通过烟气入口64进入到优化活性焦袋式反应器6中，通过预。
28、除尘机构63先进行一步除尘，然后进入到大滤袋68、小滤袋67之间，在优化活性焦65的催化作用下进行脱硝。进行反应后，净化烟气通过阀门孔61，由烟气出口62排出。0037参看附图8，烧结烟气半干法脱硫工艺和优化活性焦袋式反应器脱硝烟气联合净化工艺示意图。利用半干法脱硫工艺进行脱硫，然后再利用优化活性焦袋式反应器6进行脱硝过程。烟气在优化活性焦袋式反应器6内不仅能够脱硝，而且能够达到除尘的效果。烟气脱硫后，输送到袋式反应器6中，在输送过程中由氨、空气混合器19逆向喷入氨气，混合气体一起进入到袋式反应器6中，进行脱硝。优化活性焦仓18向袋式反应器6内输入优化活性焦65，优化活性焦65作为催化剂参与脱。
29、硝的反应。排出优化活性焦袋式反应器6外的优化活性焦65进入筛子12，筛上的优化活性焦65由仓式泵I13输送至优化活性焦混合仓14内，由仓式泵II15输送到优化活性焦仓18内，循环使用。筛下的优化活性焦65进入仓式泵III23，输送到原煤仓24，供燃烧使用。从优化活性焦袋式反应器6排出的烟气经过净化风机7，由烟囱8排出。0038烧结粉尘和脱硫产物同时可以实现综合利用。其中，烧结粉尘由烧结粉尘仓26输送到烧结原料仓27综合利用；脱硫产物由脱硫净化产物仓21输送至烧结原料仓27综合利用。0039本发明采用优化活性焦作为催化剂，优化活性焦以褐煤为主要原料制造，褐煤资源丰富，获取容易，所需成本低。优化活。
30、性焦在低温下参加脱硝反应。同时，优化活性焦实现了循环利用和综合利用，节约了资源。说明书CN101940868ACN101940872A1/8页9图1说明书附图CN101940868ACN101940872A2/8页10图2说明书附图CN101940868ACN101940872A3/8页11图3说明书附图CN101940868ACN101940872A4/8页12图4说明书附图CN101940868ACN101940872A5/8页13图5说明书附图CN101940868ACN101940872A6/8页14图6说明书附图CN101940868ACN101940872A7/8页15图7说明书附图CN101940868ACN101940872A8/8页16图8说明书附图CN101940868A。