焦炉烟道气脱硫脱硝技术研究.docx

焦炉烟道气脱硫脱硝技术探讨1、 焦炉烟道气脱硫脱硝面临的严峻形势 S02、NOX是空气中PM2.5的前驱体，由其转变而来的PM2.5占空气在PM2.5总量的40-50%，同时S02、NOX也是形成酸雨的主要前物质 2、 焦炉烟道气产生数量 炼焦过程中，生产每吨焦炭要燃烧970Nm3的混合煤气或者205Nm3的焦炉煤气对煤料进展间接加热，分别产生1897Nm3或者1326Nm3的烟道废气，释放大量的硫化物、氮氧化物和烟尘等3、 焦炉烟道气SO2含量及限制 一般焦化厂的HPF法一级脱硫后煤气中H2S含量到达300mg/Nm3以下，假如二级串联脱硫可降低到20mg/Nm3左右，或者采纳焦炉煤气两级脱硫的技术措施，使焦炉煤气中的H2S含量降低到20mg/Nm3以下，这样烟道气SO2含量在100-300mg/m3范围4、 焦炉烟道气NOX含量及限制 NOX含量不仅与煤中的氮、氧含量有关，而且与运用的装炉煤种、装炉煤堆密度、空气过剩系数、结焦时间、炭化室的尺寸、焦炉构造〔单段、多段加热〕有关特殊是削减烟道气NOX含量最有效的方法是降低炭化室火焰温度〔低温燃烧〕1） 、废气循环可拉长火焰，降低燃烧火焰的温度。

2） 、多段加热假如空气分段供应形成多段加热，善燃烧状况，削减NOX的产生3） 、降低炉墙厚度：运用高导热性的硅砖，提高炉墙传热效率，通过削减炉墙砖厚度，可有效降低燃烧室温度假如原先采纳1320℃燃烧室温度会使炭化室温度到达1180℃，现在削减炉墙厚度炭化室与燃烧室到达一样的1200℃的温度满意炼焦要求4） 、调整加热燃气构造：尽量采纳CO或者氮含量低的煤气作为加热燃料削减氮氧化物的生成5） 、降低炼焦温度：在保证焦炭成熟的条件下，调整焦炉加热制度，降低空气过剩系数，降低燃烧温度5、焦炉烟道气污染物排放限值标准 为此国家于2021年公布的GB16171-2021?炼焦化学工业污染物排放标准?规定2021 年1月1日起现有企业执行限值标准，即焦炉烟道气排放限值执行：S02≤50mg/m3,NOX≤500mg/m3 依据国家环境爱护部2021年第14号文件〞关于执行大气污染物特殊批复限值的公告〞：根据国务院批复实施的?重点区域大气污染物防治“十三五〞规划?的相关要求，重点地区：京津冀、长三角、珠三角、三区十群19个省〔区、市〕47个地级及以上城市，十三五期间焦炉烟道气排放限值执行：S02≤30mg/m3,NOX≤150mg/m3。

重点限制区范围区域名称省份重点地区京津冀北京、天津、河北石家庄市、唐山市、保定市、廊坊市长三角上海市、江苏省、浙江省上海市、南京市、无锡市、常州市、苏州市、南通市、扬州市、镇江市、泰州市、杭州市、宁波市、嘉兴市、湖州市、绍兴市珠三角广东省广州市、深圳市、珠海市、佛山市、江门市、肇庆市、惠州市、东莞市、中山市辽宁中部城市群辽宁省沈阳市山东城市群山东省济南市、青岛市、淄博市、潍坊市、日照市武汉城市群湖北省武汉市长珠谭城市群湖南省长沙市成渝城市群四川省、重庆市成都市、重庆市海峡两岸城市群福建省福州市、三明市山西省中北部城市群山西省太原市陕西关中城市群陕西省西安市、咸阳市甘宁城市群甘肃省、宁夏自治区兰州市、宁川市新疆乌鲁木齐城市群新疆自治区乌鲁木齐市6、焦炉烟道气的特点分析 目前在国内外焦化领域，针对焦炉烟道气脱硫脱硝技术尚处于探讨阶段但是NH3-SCR脱硝技术已广泛应用于电厂、玻璃、水泥等烟气脱硝，其全国80%电厂烟气采纳NH3-SCR脱硝技术，与电厂烟气相比，焦炉烟道气具有以下特点：（1） 、焦炉烟道气温度相对较低 一般在烟道气温度在250℃左右，假如采纳高炉煤气加热温度更低在200℃左右。

假如在烟道气温度250℃状况下，采纳电厂烟道气的NH3-SCR脱硝技术，那么脱硝效率很低，无法满意烟道气排放标准要求2） 、烟道气杂质较多 烟道气含有的CO、焦油、SO2等物质，可导致催化剂中毒或者效率降低，特殊是SO2含量影响：在SCR催化剂作用下，焦炉烟气SO2会转化为SO3，氨与SO3反响产生硫酸铵，粘附在催化剂外表，影响催化剂运用效率3） 、焦炉烟囱必需保持肯定的吸力状态 经过脱硫脱硝工艺，加热焦炉烟囱以后再排入大气，使焦炉烟囱始终处于热备用状态经过脱硫脱硝后烟道气温度必需高于烟气露点温度，即烟道气温度低不于130℃，以保持烟囱吸力，维持焦炉正常生产7、焦化行业烟道气脱硫方法 一般烟道气脱硫可分为：湿法脱硫、干法脱硫、半干法脱硫三大类1） 、石灰石-石膏法 将石灰石制成水浆液，在汲取塔内进展，与烟道气接触生产硫酸钙副产品是CaSO4此脱硫效率到达95%以上，技术成熟，运行费用高，占地面积大，易堵塞现象2） 、双碱法 采纳Na2CO3溶液汲取烟道气中的SO2，汲取后有CaO再生，最终产品是石膏，产品不纯严峻影响石膏质量，一般作为废品处理掉形成二次污染这是双碱法最大的缺点。

主要优点是：对设备管道无腐蚀、堵塞问题，汲取速度快，效率高90%，工艺成熟3） 、氨法 采纳氨水作为汲取剂，转化为硫酸铵化肥的湿法烟道气脱硫工艺此工艺不产生废水、废液、废渣二次污染，可利用焦化厂的氨水，生产硫铵可与饱和器的硫铵系统共同处理4） 、活性焦法 活性焦具有活性炭的特点，吸附SO2，然后通过加热再生，释放高浓度的SO2，可生产单质硫、硫酸等化工产品5） 、半干式旋转喷雾法 将CaO制浆作为汲取剂，经过高速旋转雾化喷入烟道气中与SO2发生反响，此工艺中冶焦耐和安徽同兴环保在湛江钢铁公司开场建立6） 、半干式Ca(OH)2法 将CaO制浆作为汲取剂，比石膏法简洁，投资小，脱硫效率低70-80%产生二次污染7） 、氨-镁联合法 利用氨水和氧化镁联合汲取，脱出SO2一级采纳氧化镁汲取，产生硫酸镁溶液，烟气再经过脱炭塔〔取5-30%烟道气进展脱碳〕后，CO2与氨水汲取后转会为碳酸氢铵此工艺上海交通高校支持，在山西海姿开场建立8、 我国焦炉烟道气脱硫脱硝一体化工艺技术（1） 、低温脱硫脱硝一体化工艺由中冶焦耐设计供货(EP)的宝钢湛江钢铁焦化工程焦炉烟气净化设施正式投产，标记着世界首套焦炉烟气低温脱硫脱硝工业化示范装置正式诞生。

先进展烟气脱硫，后除尘，然后低温SCR脱硝，实现污染物达标排放，该工程采纳碳酸钠半干法脱硫+低温脱硝一体化工艺：采纳碳酸钠作为半干法脱硫工艺，脱硝采纳NH3-SCR工艺投资费用：35-40元/吨焦,操作费用：12.6元/吨焦烟道气采纳中冶焦耐开发总承包的〔EPC工程〕：碳酸钠烟道气脱硫+颗粒物回收+烟道气小幅提升+低温度选择性催化复原法〔SCR〕脱硝工艺设计值烟道气温度180℃，入口SO2含量100mg/Nm3,NOx含量500mg/Nm3,出口SO2含量≤30mg/Nm3,NOx含量≤150mg/Nm3,颗粒物含量≤15mg/Nm3 脱硫采纳半干法脱硫工艺，运用Na2CO3溶液为脱硫剂，其化学反响为：  Na2CO3 SO2→Na2SO3 CO2〔1〕    2Na2SO3 O2→2Na2SO4〔2〕    脱硝采纳NH3-SCR法，即在催化剂作用下，复原剂NH3选择性地与烟气中NOx反响，生成无污染的N2和H2O随烟气排放，其化学反响式如下：    4NO +4NH3+ O2→4N2 +6H2O 〔3〕（2） 、加热焦炉煤气+高温催化复原脱硝工艺〔高温脱硝〕 烟道气通过换热器或者加热方式将焦炉烟道气生温到320℃，采纳高温催化剂复原脱硝，主要设备有：GGH换热器、烟道气家热炉、余热锅炉、SCR反响器、氨站等组成。

3） 、SICS法催化氧化脱硫脱硝工艺 SO2汲取机理：汲取剂为氨水，烟道气脱硫汲取反响生产硫酸铵化肥； NOx汲取机理：参与强氧化剂〔臭氧〕，生产NH4NO3化肥 Hg汲取机理：煤燃烧后形成的产物，Hg汲取是把KHgI3、和K2HgI4两种沟通物质汲取到催化剂有机物中，假如催化剂汲取饱和，通过化学洗涤方式使催化剂再生4） 、活性碳脱硫脱硝工艺 采纳新型吸附材料，吸附SO2、NOx工艺流程是：焦炉烟道气---余热锅炉--活性炭反响器--引风机--烟囱排放活性炭再生采纳加热400℃解析出SO2，脱硝原理同低温脱硝5） 、活性焦干法脱硫脱硝工艺 原理与活性炭脱硫脱硝原理一样几种焦炉烟道气脱硫脱硝工艺技术比拟工程低温SCR〔脱硫脱硝〕高温SCR〔只脱硝〕SICS〔脱硫脱硝〕活性炭〔脱硫脱硝〕活性焦〔脱硫脱硝〕催化剂低温催化剂高温催化剂进口催化剂活性炭活性焦汲取剂脱硫剂：碳酸钠复原剂：NH3复原剂-NH3氧化剂-臭氧吸附剂-活性炭复原剂：NH3吸附剂-活性焦复原剂：NH3副产品碳酸钠硫铵、硝铵SO2SO2运行费用〔元/t焦〕7-8133-5吨焦投资〔元/t〕35-403520-25结论： 焦炉烟道气脱硫脱硝是一个新课题，目前国内外没有一家焦化企业有稳定运行的实践经验和业绩，当前探讨的公司许多，提出的方法也许多，只有在全面分析工艺原理、实践结果、操作要求、流程设备的根底上，才能找出切实可行、经济适用的处理方法。