焦?fàn)t煙道氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)路線探討

王曉玥

（上海金自天正信息技術(shù)有限公司上海201999）

焦?fàn)t煙道氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)路線探討

王曉玥

（上海金自天正信息技術(shù)有限公司上海201999）

焦?fàn)t煙道氣當(dāng)中有許多會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人類身體健康的有害物質(zhì)，包括SO2、NOx等。因此，怎么樣控制焦?fàn)t煙道氣有害氣體的排放，使其轉(zhuǎn)化成對(duì)大自然和人類都沒(méi)有危害的物質(zhì)是目前國(guó)家和相關(guān)企業(yè)部門都非常關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。文章主要介紹了能夠在大型的焦?fàn)t煙道氣當(dāng)中同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝的工藝技術(shù)，希望能給大家起到一定的參考意義。

焦?fàn)t煙道氣；脫硫脫硝；技術(shù)路線

1　焦?fàn)t煙道氣脫硫脫硝工藝介紹

這幾年針對(duì)焦?fàn)t煙道氣脫硫脫硝的研究和報(bào)道都比較少，而且目前為止還未出現(xiàn)焦?fàn)t煙道氣同時(shí)脫硫脫硝且運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)穩(wěn)定的成績(jī)。筆者在結(jié)合國(guó)際一些大型工業(yè)化且已經(jīng)運(yùn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的燒結(jié)行業(yè)的成功例子，介紹兩種能夠較穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)脫硫脫硝的技術(shù)，即活性炭吸附一體化脫硫脫硝技術(shù)和半干法煙氣脫硫和選擇性催化還原組合式脫硫脫硝技術(shù)。其中半干法脫硫指的是當(dāng)前已經(jīng)非常成熟的，應(yīng)用比較廣泛的旋轉(zhuǎn)噴霧法或者循環(huán)流化床法脫硫技術(shù)。

2　組合式煙道氣脫硫脫硝工藝路線

組合式煙道氣脫硫脫硝工藝又分為幾種，其中半干法脫硫技術(shù)被廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)。而SCR脫硝則主要是通過(guò)催化劑，使用氨做還原劑，然后在一定的溫度條件下讓其和煙氣當(dāng)中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后生成對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害的N2和H2O。反應(yīng)式如下：

在這一技術(shù)工藝當(dāng)中，最為關(guān)鍵的就是催化劑，根據(jù)催化劑的反應(yīng)我們可以將其溫度劃分成低溫、中溫及高溫三種催化劑。當(dāng)前國(guó)際上使用最多的是金屬氧化物高溫催化劑，通常是以TiO2作為載體，V2O5、WO3、MoO3作為其主要活性成分。目前高溫及中溫催化劑使用已經(jīng)非常廣，而且效果良好，但是低溫催化劑還處于研究實(shí)驗(yàn)階段，不過(guò)在超過(guò)180℃的低溫催化劑于燒結(jié)、垃圾焚燒等行業(yè)中其應(yīng)用表現(xiàn)也非常不錯(cuò)。下面是溫度不一樣的情況下其焦?fàn)t煙道氣脫硫脫硝工藝路線的具體分析：

2.1煙道氣的溫度是170℃～200℃時(shí)

低溫SCR可以實(shí)現(xiàn)最大程度的減少煙氣升高溫度時(shí)所需要的能源消耗問(wèn)題，并且還能夠降低投資成本，縮小系統(tǒng)的規(guī)模。然而筆者經(jīng)過(guò)調(diào)查和試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，用鈣基作脫硫劑的這一種半干法脫硫溫減少超過(guò)60K就可以得到超過(guò)90%的脫硫效率。然而脫硫以后的溫度還是很難通過(guò)直接SCR脫硫，因此我們需要將其加熱量進(jìn)行減少，使用煙氣換熱之后再對(duì)其做一定程度的加熱最后再脫硝，參考燒結(jié)機(jī)頭脫硝催化劑的反應(yīng)溫度，我們將反應(yīng)溫度設(shè)定為250℃，具體的工藝路線圖如圖1。

圖1　組合式脫硝技術(shù)流程簡(jiǎn)圖

自焦?fàn)t燃燒室的溫度大概是180℃的廢氣于煙囪前的大煙道頂面引出并進(jìn)入到SDA的脫硫設(shè)備里，經(jīng)過(guò)脫硫凈化以后其煙道氣的溫度大概降到120℃左右。為了能夠最大程度的減少煙氣升高溫度時(shí)所需要的能耗，我們使用煙氣換熱器來(lái)做熱交換。脫硫出口的溫度大概在120℃的煙氣經(jīng)過(guò)增壓風(fēng)機(jī)加壓以后會(huì)進(jìn)入到煙氣換熱器的熱側(cè)，和脫硝以后的凈煙氣換熱之后一起被加熱至220℃左右，然后經(jīng)過(guò)管道式加熱爐，煙氣就會(huì)被加熱到250℃，和稀釋風(fēng)機(jī)送進(jìn)來(lái)的氨空氣一起混合起來(lái)，然后經(jīng)整流器整流之后進(jìn)入到SCR反應(yīng)器，經(jīng)催化劑的作用后完成整改脫硝的過(guò)程。脫硝之后的煙氣會(huì)回到煙氣換熱器的冷側(cè)，和沒(méi)有脫硝的原煙氣換熱以后一起被減低溫度到150℃左右，然后經(jīng)過(guò)焦?fàn)t煙囪一起被排放到大氣當(dāng)中。

2.2煙道氣的溫度是200℃以上時(shí)

通過(guò)筆者的實(shí)際考察發(fā)現(xiàn)，使用半干法脫硫工藝技術(shù)，其入口的溫度在220℃，溫降是60K后期脫硫的結(jié)果能夠大于90%，也就是說(shuō)保證溫降就可以考慮排煙溫度高也不會(huì)影響該工藝的效率。

在煙道氣溫度為200℃～230℃的情況下，煙道氣經(jīng)過(guò)脫硫之后其溫度會(huì)在140℃～170℃，而加熱之后會(huì)溫升10K～30K以后能夠直接使用于垃圾焚燒煙氣脫硝設(shè)備當(dāng)中使用低溫催化劑，其反應(yīng)溫度是170℃～180℃，煙氣換熱流程可以省略。該工藝經(jīng)推測(cè)應(yīng)該可以實(shí)施，不過(guò)目前還沒(méi)有得到工程的實(shí)踐證明。

3　結(jié)語(yǔ)

結(jié)合目前世界上正在使用和研究的工藝技術(shù)來(lái)看，實(shí)現(xiàn)煙道氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)是我們有效控制煙氣當(dāng)中的SO2、NOx的最有效的手段。煙道氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的流程比較復(fù)雜，本文僅對(duì)組合式煙道氣脫硫脫硝法的技術(shù)路線進(jìn)行了分析，部分工藝還有待實(shí)踐驗(yàn)證。因此，為了能夠真正的達(dá)到控制多污染的目的，我們應(yīng)該積極研究和開(kāi)發(fā)高效率的成本低的煙道氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)。

［1］季廣祥.焦化廠焦?fàn)t煙囪SO2排放濃度達(dá)標(biāo)的途徑［J］.煤化工，2014（1）：35-38.

［2］蔡承祐.焦?fàn)t煙囪NOx排放控制芻議［J］.燃料與化工，2013，44（5）：1-3.