本發明涉及焦化生產，特別涉及一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統及其工藝。

背景技術：

1、本發明涉及焦化生產中高氧揮發性有機物（下稱vocs）尾氣的消化工藝，重點可解決高氧vocs尾氣異味大的生產及環保難題。焦化生產過程中，脫硫、蒸氨及制酸等工序均會產生較多的vocs尾氣，由于其中含有較多的氨、硫化氫、苯族烴等化學物質，同時，由于其需要經過堿洗、酸洗和水洗等工藝處理，尾氣中的水分含量也較大。因此，存在處理難度大、異味重等生產和環保問題，不僅污染環境，還會造成職工身心健康受損。

2、干熄焦式焦化生產過程中的環保節能工序，其主要功能就是使用惰性氣體將約1000℃的炙熱紅焦熄滅，換熱后的高溫煙氣通過鍋爐系統進行熱量交換，生產高溫高壓蒸汽，催動汽輪發電機進行發電，從而實現了紅焦熱量回收創效。

3、但是，紅焦在干熄爐降溫熄滅的過程中，紅焦殘余的可燃物質，如co、h2等會逐步揮發出來，進入干熄焦循環的惰性氣體中。持續運行一段時間后，惰性的循環氣體中可燃物質含量會急劇降低。為保障干熄焦爐安全生產，一般采用導入惰性的n2進行稀釋，或者導入空氣將可燃氣體燃燒，以實現可燃組分低含量安全運行的目的。前者成本較高，使用較少。后者在燃燒掉可燃成分的同時，還會提高熱量，增加蒸發量多發電，因此，干熄焦企業一般都會采用導入含氧量在21%左右的空氣進行可燃成分控制。

4、vocs尾氣屬于高氧氣體，其氧含量一般在20～21%左右，具備助燃的特性。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統及其工藝，實現環保在線數據的穩定達標，并消除異味，凈化現場操作環境，降低生產成本。

2、本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

3、一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于，包括vocs尾氣預處理單元、干熄焦循環氣收集單元、氣體混合調節單元、干熄焦爐、換熱鍋爐及煙氣脫硫裝置，所述vocs尾氣預處理單元、干熄焦循環氣收集單元分別與氣體混合調節單元并列連通，所述氣體混合調節單元、干熄焦爐及煙氣脫硫裝置依次連通，所述換熱鍋爐與干熄焦爐首尾循環連通。

4、優選的，所述vocs尾氣預處理單元包括依次連通的堿洗裝置、酸洗裝置、水洗裝置、冷凝器、焦炭過濾器與輸送風機，所述堿洗裝置內配置堿液噴淋組件，所述酸洗裝置內配置酸液霧化組件，所述水洗裝置內配置兩級逆流噴淋組件。

5、優選的，所述干熄焦循環氣收集單元包括依次連通的防爆離心風機與循環氣輸送管道，所述防爆離心風機配備0～50hz連續調節變頻裝置，所述循環氣輸送管道為采用不銹鋼本體內襯聚四氟乙烯。

6、優選的，所述氣體混合調節單元包括電動百葉調節閥、微壓差傳感器與氣體混合室，所述氣體混合室為文丘里混合結構，所述循環氣輸送管道與氣體混合室的主入口連通，所述氣體混合室的側入口與輸送風機連通，所述微壓差傳感器設置于氣體混合室的側入口處，所述電動百葉調節閥設置于氣體混合室的主入口處。

7、優選的，所述氣體混合室的擴散口前端還設置有氣體成分在線儀表，所述氣體成分在線儀表與電動百葉調節閥電性連接。

8、優選的，所述換熱鍋爐內部沿進氣方向依次設置過熱段、蒸發段與省煤段，所述換熱鍋爐的出口端通過循環風機與干熄焦爐連通。

9、優選的，所述干熄焦爐的第一出口與換熱鍋爐連通，所述干熄焦爐的第二出口通過抽塵裝置與煙氣脫硫裝置連通。

10、一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化工藝，其特征在于：包括如下步驟：

11、干熄焦循環氣通過防爆離心風機吸取收集，并由循環氣輸送管道進入氣體混合室的主入口；

12、焦化區域高氧vocs尾氣經過堿洗、酸洗、水洗后，依次通過氣體冷凝器及焦炭干燥器后，經輸送風機通過管道運輸至氣體混合室的側入口；

13、通過調節氣體混合室的主入口處的電動百葉調節閥，實現氣體混合室的側入口處于微負壓狀態，兩者混合后通過與氣體混合室的擴散口進入干熄焦爐內；通過氣體成分在線儀表檢測混合氣的成分；

14、混合氣于干熄焦爐內在800～1000℃高溫燃燒后，其產生的廢氣依次經過換熱鍋爐的過熱段、蒸發段和省煤段進行換熱降溫，而后再由循環風機送往干熄焦爐內循環使用；

15、干熄焦爐內燃燒后產生的高濃度的煙氣，經過抽塵裝置進入煙氣脫硫裝置處理后，最終通過干熄焦煙囪實現環保達標排放。

16、優選的，所述氣體混合室內混合氣中o2含量不高于3%，h2含量為1～3%、co含量為4～12%。

17、優選的，所述煙氣脫硫裝置處理后煙氣的顆粒物為1～5mg/m3，so2含量為10～25mg/m3。

18、綜上所述，本發明的有益效果為：焦化區域的高氧vocs尾氣替代干熄焦生產所需空氣導入干熄爐內，以高溫處理的方式予以環保消納，此種處理方式，一方面，高氧異味的vocs尾氣經過干熄爐高溫燃燒分解、脫硫系統凈化和干熄焦煙囪的排放，徹底解決了vocs氣體低空排放的異味問題，改善了現場的環境，具有顯著的環保效益；另一方面，vocs尾氣中的苯族烴等化學物質，在干熄爐內燃燒時，會增加爐內煙氣的熱量，有利于提高鍋爐的產汽量，創造一定的經濟效益。

技術特征：

1.一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于，包括vocs尾氣預處理單元、干熄焦循環氣收集單元、氣體混合調節單元、干熄焦爐、換熱鍋爐及煙氣脫硫裝置，所述vocs尾氣預處理單元、干熄焦循環氣收集單元分別與氣體混合調節單元并列連通，所述氣體混合調節單元、干熄焦爐及煙氣脫硫裝置依次連通，所述換熱鍋爐與干熄焦爐首尾循環連通。

2.根據權利要求1所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于：所述vocs尾氣預處理單元包括依次連通的堿洗裝置、酸洗裝置、水洗裝置、冷凝器、焦炭過濾器與輸送風機，所述堿洗裝置內配置堿液噴淋組件，所述酸洗裝置內配置酸液霧化組件，所述水洗裝置內配置兩級逆流噴淋組件。

3.根據權利要求2所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于：所述干熄焦循環氣收集單元包括依次連通的防爆離心風機與循環氣輸送管道，所述防爆離心風機配備0～50hz連續調節變頻裝置，所述循環氣輸送管道為采用不銹鋼本體內襯聚四氟乙烯。

4.根據權利要求3所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于：所述氣體混合調節單元包括電動百葉調節閥、微壓差傳感器與氣體混合室，所述氣體混合室為文丘里混合結構，所述循環氣輸送管道與氣體混合室的主入口連通，所述氣體混合室的側入口與輸送風機連通，所述微壓差傳感器設置于氣體混合室的側入口處，所述電動百葉調節閥設置于氣體混合室的主入口處。

5.根據權利要求4所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于：所述氣體混合室的擴散口前端還設置有氣體成分在線儀表，所述氣體成分在線儀表與電動百葉調節閥電性連接。

6.根據權利要求1所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于：所述換熱鍋爐內部沿進氣方向依次設置過熱段、蒸發段與省煤段，所述換熱鍋爐的出口端通過循環風機與干熄焦爐連通。

7.根據權利要求6所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化系統，其特征在于：所述干熄焦爐的第一出口與換熱鍋爐連通，所述干熄焦爐的第二出口通過抽塵裝置與煙氣脫硫裝置連通。

8.一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化工藝，其特征在于：包括如下步驟：

9.根據權利要求8所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化工藝，其特征在于：所述氣體混合室內混合氣中o2含量不高于3%，h2含量為1～3%、co含量為4～12%。

10.根據權利要求8所述的一種焦化生產過程中高氧vocs尾氣的消化工藝，其特征在于：所述煙氣脫硫裝置處理后煙氣的顆粒物為1～5mg/m3，so2含量為10～25mg/m3。

技術總結
本發明公開了一種焦化生產過程中高氧VOCs尾氣的消化系統及其工藝，消化系統包括VOCs尾氣預處理單元、干熄焦循環氣收集單元、氣體混合調節單元、干熄焦爐、換熱鍋爐及煙氣脫硫裝置，VOCs尾氣預處理單元、干熄焦循環氣收集單元分別與氣體混合調節單元并列連通，氣體混合調節單元、干熄焦爐及煙氣脫硫裝置依次連通，換熱鍋爐與干熄焦爐首尾循環連通。本發明的優點在于實現環保在線數據的穩定達標，并消除異味，凈化現場操作環境，降低生產成本。

技術研發人員：朱應軍,王龍,于蛟蛟,楊鳳標,朱本啟,劉東河
受保護的技術使用者：中天鋼鐵集團（南通）有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28