[发明专利]一种炭黑尾气锅炉烟气脱白系统和方法

说明书

本发明提供了一种炭黑尾气锅炉烟气脱白系统和方法。该系统包括引风机、烟气冷却器、脱硫塔、湿电除尘器、直喷冷却塔、烟气升温器、水‑空气换热器、循环冷却塔和烟囱。炭黑尾气锅炉排出的烟气在烟气冷却器中经热交换初步降温，在直喷冷却塔中再次换热降温而使水蒸气冷凝析出，达到烟气脱白的目的。本发明通过逐级降温的方式，使炭黑尾气锅炉烟气中的水蒸气冷凝析出，达到烟气脱白的目的；通过合理设置换热媒介，使热交换顺利进行，不需要消耗太多新增能量；在烟气脱白过程中，对烟气进行净化处理，有利于保护环境。

技术领域

本发明涉及炭黑生产过程中锅炉烟气的处理技术，具体涉及炭黑尾气锅炉烟气脱白系统和炭黑尾气锅炉烟气脱白方法。

背景技术

炭黑生产过程中产生的尾气含有一定的可燃气体(比如CO、H₂、CH₄、C_mH_n)，热值偏低，约650Kcal/Nm³。炭黑尾气含水率较高，根据炭黑生产品种的不同而含水不同，约在30％～40％(体积比)左右。炭黑尾气可以用作锅炉燃料，炭黑尾气中的氢气燃烧后生成水，造成炭黑尾气锅炉烟气(简称烟气)的含水量较大，约35％左右(体积比)；此时的烟气通常是饱和湿烟气，烟气中含有大量水蒸气，水蒸气中含有较多的溶解性盐、SO_X(SO_x表示硫的氧化物，例如SO₂、SO₃)、凝胶粉尘、微尘等(都是雾霾的主要成分)。如果烟气由烟囱直接排出，进入温度较低的环境空气中，由于环境空气的饱和湿度比较低，在烟气温度降低过程中，烟气中的水蒸气会凝结形成湿烟羽。

随着国家环保治理力度的加大，对锅炉燃烧后的烟气不但需要进行脱硫、脱硝、粉尘处理，还需要进行烟羽治理，即烟气脱白或烟气消白。烟气消白不但能够消除烟气中的氮氧化物、硫化物、各种烟尘颗粒物、气溶胶、各种结晶盐颗粒物质，减少这些有害物质排放到大气中，污染环境；还会将烟气中的水蒸气收集，进行处理后重新使用；节约了水资源，减少了企业的运行成本。目前烟气消白工艺采用在脱硫塔后设计换热器冷凝烟气，使烟气中水蒸气冷凝，降低烟气的含水量。对烟气中含水量较少的排放烟气此工艺较合适，对于由炭黑尾气产生的含水量很高的烟气来说，采用换热器冷凝降低烟气含水达到消白目的，会加大运行成本和投资成本，而且建设场地的面积较大，对200000Nm³/小时的炭黑尾气锅炉烟气消白，采用换热器冷凝烟气工艺，经计算：换热器的冷却水量可达4000吨/小时，运行电耗可达800Kw·h/h，换热器的面积约12000m²，冷却塔的建设面积也有1200m²，同时烟气冷凝的热能也白白排放，造成巨大的浪费。

发明内容

针对背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种炭黑尾气锅炉烟气脱白系统和方法。

本发明提供的一种炭黑尾气锅炉烟气脱白系统，包括引风机、烟气冷却器、脱硫塔、湿电除尘器、直喷冷却塔、烟气升温器、水-空气换热器、循环冷却塔和烟囱，炭黑尾气锅炉的烟气出口连接引风机的进口，引风机的出口连接烟气冷却器的烟气进口，烟气冷却器的烟气出口连接脱硫塔的烟气进口，脱硫塔的烟气出口连接湿电除尘器的烟气进口，湿电除尘器的烟气出口连接直喷冷却塔的烟气进口，直喷冷却塔的烟气出口连接烟气升温器的烟气进口，烟气升温器的烟气出口连接烟囱的进口；烟气冷却器的换热介质出口连接烟气升温器的换热介质进口，烟气升温器的换热介质出口连接烟气冷却器的换热介质进口；直喷冷却塔的出水口连接水-空气换热器的进水口，水-空气换热器的出水口连接循环冷却塔的进水口，循环冷却塔的出水口连接直喷冷却塔的进水口。