本發(fā)明涉及一種消除催化裝置脫硫脫硝塔煙羽方法，屬于煙羽消除領域。

背景技術：

自2017年7月1日起，國內煉油行業(yè)催化裝置煙氣排放執(zhí)行gb31570－2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》，對大氣污染物特別排放限值要求如下：顆粒物≯30mg/m³，二氧化硫≯50mg/m³，氮氧化物≯100mg/m³。為適應此標準，目前國內催化裝置都增加了煙氣脫硫脫硝設施，采用的技術都為濕法脫硫技術，技術來源有美國belco公司技術、寧波工程公司技術等。

由于催化煙氣脫硫脫硝采用濕法脫硫，脫硫塔入口煙氣溫度約162～180℃，需消耗大量工藝水進行冷卻，經過洗滌、蒸發(fā)，最終排口溫度達到當地大氣壓下的飽和溫度排出，形成大量的白色煙汽，煙氣拖尾綿延數百米，外形呈羽毛狀，煙羽現象嚴重。

技術實現要素：

為了解決現有技術中煙羽現象嚴重等缺陷，本發(fā)明提供一種消除催化裝置脫硫脫硝塔煙羽方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種消除催化裝置脫硫脫硝塔煙羽方法，將脫硫脫硝塔煙氣出口的煙氣溫度降到40℃以下。

這樣在夏季看不到白煙，冬季白煙能減少80％。采取降溫，可以減少脫硫脫硝塔的補水量，投資低，易實現。

催化裝置煙氣排放白煙現象原因分析：排口煙氣相對濕度100％，水蒸汽含量高，在煙囪排口周圍遇到大氣，水蒸氣凝結會產生霧狀白煙，并拖尾嚴重。另外煙氣中含有少量的so3，so3分子與水分子之間存在著較大的親和力，即使在較高溫度下也很容易與水分子結合形成h2so4分子，且h2so4分子與水分子間也存在較大的親和力，容易與水作用形成酸霧。在濕法煙氣脫硫過程中，當含有氣態(tài)so3或h2so4的煙氣通過濕法煙氣脫硫系統時，由于煙氣被急速冷卻到酸露點之下，這種冷卻速率比氣態(tài)so3或h2so4被吸收塔內吸收劑吸收的速率要快得多，因此，so3或h2so4不僅不能有效脫除，反而會快速形成難于捕集的亞微米級的h2so4酸霧氣溶膠，同時煙氣中含有的亞微米催化劑粉塵，強化了h2so4氣溶膠的形成過程。一般來說，酸霧中顆粒較大的霧滴是可以被吸收塔除去的，但是對亞微米級的氣溶膠霧滴吸收塔則無能為力，形成的亞微米級的霧滴只能通過煙囪排入大氣。當含有亞微米級霧滴的煙氣被排入到大氣中之后，由于這些霧滴粒徑與可見光的波長接近，會對光線產生瑞利散射，瑞利散射的特點是散射光的強度與波長的四次方成反比，短波的藍色光線散射要比長波的紅色光線強許多，最終使得煙囪在陽光照射側煙氣的煙羽呈藍色，而在煙羽的另一側(透射側)呈黃褐色，這就是一些煙氣在濕法脫硫后出現黃色或藍色煙羽的原因。

在現有煙氣脫硫脫硝裝置無法進一步降低亞微米顆粒物排放濃度的情況下，除由于煙氣中水蒸汽凝結所造成的白色煙羽之外，so3形成的h2so4氣溶膠成為影響煙羽顏色和不透明度最主要的因素。

申請人經研究發(fā)現，針對催化裂化煙氣含催化劑粉塵、sox以及nox的特點，通過降低脫硫脫硝塔漿液溫度來降低脫硫脫硝塔煙氣出口的煙氣溫度，可有效消除煙羽。

漿液是脫硫堿液、水、煙氣中可溶物、煙氣中的粉塵等所形成的混合物，也即堿液和水與煙氣接觸后所形成的液體物料，本申請初期是通過水和氫氧化鈉溶液來實現對煙氣的降溫和酸性物質等的去除，當脫硫脫硝塔底部漿液較多時，便通過循環(huán)漿液來實現對煙氣的降溫和酸性物質等的去除，并實時補充氫氧化鈉，這樣可將成本顯著降低。本申請初期所用堿液為質量濃度為20-30％的氫氧化鈉溶液，堿液是為了脫除煙氣中的酸性物質和粉塵等。

漿液溫度降低還可進一步減少水的損耗，提高水的回用率，同時使煙氣中大部分水冷卻回收，減少煙氣夾帶水和鹽霧顆粒，最終使得排口溫度在40℃以下，從而達到煙氣排口改觀，消除煙羽。

關于漿液冷卻有三種方案，一是用涼水塔對漿液直接冷卻；二是通過蒸發(fā)式空冷器對漿液進行冷卻；三是用管式換熱器對漿液進行冷卻，冷卻介質為循環(huán)水。采用蒸發(fā)式空冷器存在占地面積大，投資高，壓降較大，空冷管束有腐蝕磨損的風險，需增加泵的揚程等缺陷；采用管式換熱器存在投資高等缺陷。為了兼顧成本和效率，采用涼水塔對漿液直接冷卻。

作為本申請的一種優(yōu)選的具體方案，消除催化裝置脫硫脫硝塔煙羽方法，脫硫脫硝塔的底部設有煙氣進口、頂部設有煙氣出口，脫硫脫硝塔內的中部設有高速急冷噴嘴，脫硫脫硝塔內的頂部設有水滴分離器，脫硫脫硝塔的內的高速急冷噴嘴和水滴分離器之間設有濾清模塊；

脫硫脫硝塔的底部的漿液通過塔底循環(huán)泵送入涼水塔，對漿液進行冷卻沉降，再通過冷卻塔循環(huán)泵循環(huán)進入脫硫脫硝塔的中部，并通過高速急冷噴嘴產生的水簾，對來自催化裝置余熱鍋爐的煙氣進行急冷，使煙氣飽和至60±3℃；

在煙氣進入脫硫脫硝塔的同時，向煙氣進口注入臭氧，使煙氣中的氮氧化物氧化成五氧化二氮，五氧化二氮與漿液中的氫氧化鈉堿液反應生成硝酸鈉進入到脫硫脫硝塔塔底漿液中，當漿液中的氫氧化鈉含量小于15％wt時，需補充漿液中的氫氧化鈉含量至15％wt以上，本申請初期是通過水和氫氧化鈉溶液來實現對煙氣的降溫和酸性物質等的去除，當脫硫脫硝塔底部漿液較多時，便通過循環(huán)漿液來實現對煙氣的降溫和酸性物質等的去除，并實時補充氫氧化鈉，這樣可將成本顯著降低；

煙氣與漿液的接觸實現了so2和粉塵的清除，之后煙氣進入濾清模塊中，濾清模塊以環(huán)狀的形式布置在高速急冷噴嘴的上方，煙氣濾清模塊時，由于氣體膨脹，導致水薄膜在細粉塵上凝結，發(fā)生聚結，從而將水霧細粉塵清除；

煙氣通過濾清模塊之后，進入水滴分離器，通過離心分離將氣體中的自由水滴清除，最終排入大氣。

上述并使煙氣飽和至60±3℃，指在常壓下煙氣排口的飽和溫度約為60±2℃。

上述通過涼水塔冷卻過程也是沉淀過程，涼水塔底部的沉淀物是不循環(huán)進入脫硫脫硝塔的，而是通過涼水塔底部的排出口排出，進而進一步提高了對煙氣的凈化效果。

為了進一步提高脫硫脫硝的效率，高速急冷噴嘴和濾清模塊的數量相等，一個高速急冷噴嘴對應一個濾清模塊。

為了進一步提高冷卻效率，降低煙氣出口煙氣的溫度，涼水塔為中空噴霧式無填料冷卻塔。

優(yōu)選，脫硫脫硝塔內的高速急冷噴嘴和濾清模塊之間設有收水器?？蛇M一步減少水損失和煙羽。

為了延長裝置使用壽命，涼水塔采用全玻璃鋼結構，涼水塔所用緊固件采用316l材質，高速急冷噴嘴采用耐磨防腐噴嘴。

為了方便固體物料和漿液的排出，同時防止堵料，脫硫脫硝塔底為椎體結構，脫硫脫硝塔底部設有固體排出口和漿液排出口，漿液排出口位于固體排出口的上方。

本發(fā)明未提及的技術均參照現有技術。

本發(fā)明消除催化裝置脫硫脫硝塔煙羽方法，可有效減少水損耗，并將脫硫脫硝塔煙氣出口的煙氣溫度降到40℃以下，消除了煙羽,成本低、效率高；漿液中的催化劑等在循環(huán)到涼水塔冷卻過程中，會沉淀到涼水塔底部，并直接排到后處理系統，降低了漿液中催化劑、懸浮物ss等含量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明脫硫脫硝塔運行示意圖；

圖2為實施例1冬季降低排煙溫度效果圖(溫度為橫坐標，摩爾濕度為縱坐標)；

圖3為實施例1夏季降低排煙溫度效果圖(溫度為橫坐標，摩爾濕度為縱坐標)；

圖中，①為補充的新鮮水；②為緊急事故消防水；③為催化煙氣(來自催化裝置余熱鍋爐的煙氣)；④為新鮮堿液(25wt％naoh堿液)；⑤為臭氧；⑥為高鹽水；1為煙氣排口；2為水滴分離器；3為濾清模塊；4為濾清模塊循環(huán)泵；5為塔底漿液循環(huán)泵；6煙氣進口；7為急冷噴淋段；8為涼水塔；9為冷卻塔循環(huán)泵，10為高速急冷噴嘴，11為脫硫脫硝塔。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內容，但本發(fā)明的內容不僅僅局限于下面的實施例。

實施例1

如圖1所示，脫硫脫硝塔的底部設有煙氣進口、頂部設有煙氣出口，脫硫脫硝塔內的中部設有高速急冷噴嘴，脫硫脫硝塔內的頂部設有水滴分離器，脫硫脫硝塔的內的高速急冷噴嘴和水滴分離器之間設有濾清模塊，高速急冷噴嘴和濾清模塊之間設有收水器；高速急冷噴嘴和濾清模塊的數量相等，一個高速急冷噴嘴對應一個濾清模塊。涼水塔為中空噴霧式無填料冷卻塔；涼水塔采用全玻璃鋼結構，涼水塔所用緊固件采用316l材質，高速急冷噴嘴采用耐磨防腐噴嘴；脫硫脫硝塔底為椎體結構，脫硫脫硝塔底部設有固體排出口和漿液排出口，漿液排出口位于固體排出口的上方。

消除催化裝置脫硫脫硝塔煙羽方法：脫硫脫硝塔的底部的漿液通過塔底漿液循環(huán)泵送到涼水塔進行冷卻后，通過冷卻塔循環(huán)泵循環(huán)進入脫硫脫硝塔的中部，通過高速急冷噴嘴產生的水簾，對進口煙氣進行急冷，使煙氣飽和至約60℃，脫硫脫硝塔的底部的漿液按照前述方法循環(huán)使用；將脫硫脫硝塔底部的漿液沉降所得的高鹽水和涼水塔內底部漿液所沉降所得的高鹽水排出進行處理，以提高漿液的處理凈化能力；

在煙氣進入脫硫脫硝塔的同時，向煙氣進口注入臭氧，使煙氣中的氮氧化物氧化成五氧化二氮，五氧化二氮與漿液中的氫氧化鈉堿液反應生成硝酸鈉進入到脫硫脫硝塔塔底漿液中；

煙氣與漿液的接觸實現了so2和粉塵的清除，之后煙氣進入濾清模塊中，濾清模塊以環(huán)狀的形式布置在高速急冷噴嘴的上方，煙氣通過濾清模塊時，由于氣體膨脹，導致水薄膜在細粉塵上凝結，發(fā)生聚結，從而將水霧細粉塵清除；

煙氣通過濾清模塊之后，進入水滴分離器，通過離心分離將氣體中的自由水滴清除，

最終排入大氣，脫硫脫硝塔煙氣出口的煙氣溫度在40℃以下。

圖2、圖3中曲線a為飽和濕度線，

e1：煙氣溫度51.8℃，相對濕度100％

e2：煙氣溫度40℃，相對濕度100％

d1：大氣溫度5℃，相對濕度30％

d2：大氣溫度25℃，相對濕度60％

由圖可看出，采取降低排口煙氣溫度到40℃以下，在夏季看不到白煙(煙羽)，冬季白煙能減少80％，且采取降溫，可以減少脫硫脫硝塔的補水量，投資低，易實現。