焦化廠焦爐煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)分析

徐奇

摘 要：針對焦化廠焦爐煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)進行分析，分別介紹了雙氨法脫硫脫硝工藝的工藝原理和技術(shù)特點；煙升溫后脫硫脫硝工藝的工藝流程和技術(shù)特點；活性炭一體化煙氣凈化技術(shù)，內(nèi)容包括：脫硫機理、脫硝機理、活性炭除塵原理、技術(shù)特點等。希望通過對這些內(nèi)容的分析，能夠為焦化廠焦爐煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)應(yīng)用提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：焦化廠；焦爐煙氣；脫硫；脫硝；工藝技術(shù)

1 雙氨法脫硫脫硝工藝

1.1工藝原理

脫硝脫硫一體化塔中，可使用氨水對PH值進行調(diào)節(jié)，氨水當中存在一定量的游離氨，和煙氣當中的SO2之間相互反應(yīng)，產(chǎn)生硫酸銨。加上臭氧氧化的影響，促使煙氣當中的NO部分轉(zhuǎn)化成NO2，NO、NO2以一定比例和氨水當中的游離氨之間發(fā)生反應(yīng)之后形成了硝酸銨。吸收用10%-14%的濃氨水，對PH值進行調(diào)節(jié)，脫硫循環(huán)液經(jīng)過氧化送硫氨系統(tǒng)，生產(chǎn)出硫酸銨和硝酸銨產(chǎn)品。

1.2 技術(shù)特點

對臭氧強化性特點進行利用，促使煙氣當中的難以容易水的NO氧化，形成一種容易溶解在水中的高價氮氧化物，此后使用噴淋洗滌的方式，從煙氣當中脫離出來。這種方法分為脫硝一段、二段、逃逸氨捕集段、除霧段和附屬件等，節(jié)省了大量用地，并且在一定程度上減少了投資。脫硫脫硝劑采用氨水和濃氨水作為吸收劑，原材料的供應(yīng)十分可靠、方便、價格也十分便宜。但是，這種設(shè)備對防腐性能具有較高的要求，臭氧發(fā)生裝置相對復(fù)雜，同時會消耗大量電能。

2 煙升溫后脫硫脫硝工藝

2.1 工藝流程

焦爐煙道氣在總煙道的調(diào)節(jié)和翻板位置引出，經(jīng)過煙氣管道，進入到煤氣補燃爐當中，對其進行加熱處理，煙氣會依次進入到SCR脫硝反應(yīng)器和余熱回收裝置當中，在此基礎(chǔ)上，煙氣則會通過增壓風(fēng)機，進入到脫硫系統(tǒng)當中，SO2被脫除之后，這時的凈煙氣會經(jīng)過濕式電進行除塵，此后經(jīng)過塔頂?shù)臒焽柘蛲馀欧懦鋈ァＣ摿蛩傻母碑a(chǎn)品被送到焦化回收車間中，然后生產(chǎn)硫酸銨成品。這一工作的整個工藝流程如下圖所示：

2.2 技術(shù)特點

焦爐煙氣脫硝是一種新興行業(yè)，同時煙氣的溫度相對較低，因為其主要被應(yīng)用在低溫場合，催化劑的應(yīng)用時間均不長。同時，安全運行、維護、再生還處于試用階段，因此遠不及中高溫催化劑的成熟經(jīng)驗，中高溫催化劑在國內(nèi)，經(jīng)過幾十年的實踐和驗證，性能十分穩(wěn)定，價格相對較低，對其進行維護和使用具有較高的安全性。此外，運行費用也比較合理，在廠區(qū)可以對焦爐煤氣進行調(diào)配，如果蒸汽有需求，可以使用焦爐煤氣補燃升溫當中的中溫SCR脫硝技術(shù)，這種方式具有較高可行性。

對煤氣補燃技術(shù)進行使用，當升溫之后，焦爐煙氣則會對催化劑的適應(yīng)性進行大大改善，同時還能夠在高SO2含量、燃高硫煤、前端煤氣凈化異常等環(huán)境下，進行穩(wěn)定運行。但是因為對煤氣補燃升溫技術(shù)進行應(yīng)用、實施余熱回收、煙氣精除塵等技術(shù)，投資相對較高，氨法脫硫還對設(shè)備的防腐性能提出了較高要求。

3 活性炭一體化煙氣凈化技術(shù)

脫硫脫硝一體化裝置，使用的主要原料是一種專用活性炭，這種活性炭在耐壓、耐磨 和耐沖擊等方面，和常規(guī)性炭相比高的多。當前，工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛的活性炭基本上制作成圓柱形。

3.1 脫硫機理

活性炭脫硫工藝的主要原理是，以SO2在活性表面的吸附和催化作用，在煙氣當中SO2在活性表面的吸附和催化作用，煙氣當中存在一定的SO2，能夠在120℃-160℃溫度下進行，其和煙氣中存在的氧水、水蒸氣之間發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸，被吸附在活性炭的孔隙當中。

化學(xué)吸附和公式為：SO2+O2→SO3.，SO3+nHO→H2SO4，逐漸向硫酸鹽轉(zhuǎn)換，反應(yīng)式為：H2SO4+NH→NH4HSO4

NH4HSO4+NH3→（NH4）2SO4

3.2 脫硝機理

噴氨氣進行脫硝處理，將活性炭當成脫除NOx的載體以及催化劑，其中的NOx和NH3兩者，在溫度為107℃-167℃情況下，焦基的表面則會出現(xiàn)催化反應(yīng)，然后對NOx進行分解，使其形成N2和H2O，同時被吸附在活性炭上，反應(yīng)公式如下：

對活性炭進行循環(huán)使用，當吸附了SO2之后，然后將活性炭輸送到再生塔中，將其加熱到400℃，然后釋放出SO2。

3.3 活性炭除塵原理

因為活性炭自身存在較高的吸附性，活性炭吸附層的作用如同顆粒層次過濾器，經(jīng)過相應(yīng)的慣性碰撞和攔截作用下，煙氣當中的粉塵顆粒則會在床層的內(nèi)部不同位置被吸附，最終完成對煙氣的凈化工作?；钚蕴恐兴降膲m埃，從再生反應(yīng)器中，經(jīng)過振動而一并排出。

3.4 技術(shù)特點

對其進行處理，是在一個反應(yīng)器內(nèi)進行的，能夠使其進一步達到脫硫硝的處理效果。同時可以附帶脫除二噁英、重金屬等污染物?；钚蕴扛煞煔?，集成了凈化技術(shù)生產(chǎn)的高濃度SO2氣體副產(chǎn)物，同時還對各種硫酸鹽產(chǎn)品進行加工，所回收的硫資源利用價值比較高，所回收的碳粉可以作為燃料進行應(yīng)用，主體工藝中沒有廢水，也沒有固體廢物。在國內(nèi)，已經(jīng)開發(fā)完成的煙氣脫硫脫硝使用的是活性炭，并且對其進行批量生產(chǎn)，這樣做，生產(chǎn)成本比較低。

4 結(jié)束語

結(jié)合焦爐煙氣的物理化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合相應(yīng)的環(huán)保標準，針對焦爐煙氣當中集中已有的相對成熟的煙氣脫硫脫硝方法做出進一步分析、總結(jié)和改進，進一步提出了煙氣脫硫脫硝的基本流程方案設(shè)計，這些內(nèi)容對于今后的脫硫脫硝系統(tǒng)有效應(yīng)用帶來重要影響，推動焦爐煙道氣脫硫脫硝工作的全面開展，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

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