焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝工藝及控制技術(shù)

王超

【摘 ?要】國(guó)家在2012年重新修訂了《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定自2015年1月1日起實(shí)施，要求機(jī)焦?fàn)t煙囪廢氣排放顆粒物排放不高于30mg/m3，二氧化硫不高于50mg/m3，氮氧化物為500mg/m3。對(duì)于特別地域范圍、時(shí)間執(zhí)行特別排放限值要求，規(guī)定機(jī)焦?fàn)t煙囪廢氣排放顆粒物排放不高于15mg/m3，二氧化硫不高于30mg/m3，氮氧化物不高于150mg/m3。根據(jù)焦?fàn)t煙道氣污染物產(chǎn)生的途徑可從源頭治理，盡量控制或減少污染物的產(chǎn)生;如：對(duì)加熱燃料可以采用精脫硫技術(shù)、低N燃燒技術(shù)（分段加熱技術(shù)）、合理控制焦?fàn)t加熱水平、加強(qiáng)焦?fàn)t操作管理水平等，但是很難滿足新版《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171–2012）排放要求，因此，要滿足排放要求，焦?fàn)t煙道氣污染物的末端治理技術(shù)（焦?fàn)t煙道氣脫硫脫硝技術(shù)），就顯得尤其重要。

【關(guān)鍵詞】焦?fàn)t煙氣;脫硫脫硝工藝;控制技術(shù)

1焦?fàn)t煙氣的基本概述

根據(jù)大量科研數(shù)據(jù)分析，我國(guó)二氧化硫和氮氧化物排放量始終高于其他國(guó)家。在一定程度上，這樣的高排放不僅會(huì)污染大氣，誘發(fā)酸雨等問(wèn)題，而且會(huì)給社會(huì)的整體發(fā)展以及人民群眾帶來(lái)非常不利的影響。生命財(cái)產(chǎn)安全埋下了巨大的安全隱患，給人類健康和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了危害，極大地制約了中國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，造成這一問(wèn)題的主要原因是在當(dāng)今社會(huì)，隨著化學(xué)工業(yè)的數(shù)量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，焦化廠排放的煙氣中含有多種污染物，其中二氧化硫和氮氧化物是主要的污染物。太豐富了。目前，焦化廠煉焦的主要生產(chǎn)工藝為：選煤車間在焦?fàn)t附近運(yùn)輸洗精煤-工作人員將洗精煤從運(yùn)煤通道運(yùn)輸?shù)浇範(fàn)t-焦?fàn)t是在950-1050℃下干餾形成的。為了從根本上有效地提高結(jié)焦率，通常是在煉焦過(guò)程中。在此過(guò)程中，企業(yè)相關(guān)人員將外管回風(fēng)輸送至焦?fàn)t各燃燒室。與燃燒室內(nèi)的空氣混合燃燒后，燃燒產(chǎn)生的廢氣通過(guò)坡道和垂直煙道排出。通過(guò)對(duì)廢氣成分的分析，可以看出格子磚與蓄熱室之間的傳熱是進(jìn)行的。煙囪排放的氣體主要由粉塵、二氧化硫和氮氧化物組成。其中，氮氧化物排放量最高。正是因?yàn)檫@種氣體不僅極大地破壞了我國(guó)的生態(tài)環(huán)境，而且埋下了人民生命財(cái)產(chǎn)安全的巨大隱患。在我國(guó)當(dāng)前“可持續(xù)發(fā)展”政策的指導(dǎo)下，采用有效的脫硫脫硝工藝，對(duì)煙氣中的排放物進(jìn)行處理，以滿足排放的實(shí)際要求，已成為焦化計(jì)劃的核心發(fā)展方向。

2焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝工藝及控制技術(shù)的基本概述

2.1SOR脫硝+雙堿煙氣脫硫

SOR脫硝+雙堿煙氣脫硫施工工藝，在一定程度上相較于其他脫硫脫硝工藝來(lái)講，這種技術(shù)手段不僅具有極高的脫硫效率，同時(shí)這種操作還能通過(guò)塔外石灰進(jìn)行再生反應(yīng)，避免了表面結(jié)垢的出現(xiàn)或磨損等質(zhì)量問(wèn)題，從根本上保障了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，進(jìn)而為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展也打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，從目前來(lái)看，SOR脫硝+雙堿煙氣脫硫施工工藝的具體流程為：首先，在應(yīng)用SOR脫硝+雙堿煙氣脫硫施工工藝時(shí)，為從根本上提高施工工藝的工作質(zhì)量和工作效率，企業(yè)相關(guān)工作人員需將焦?fàn)t內(nèi)的所有煙氣全部放入SCR（催化還原）反應(yīng)器中，從而為其后期的脫硝處理操作的順利進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);其次，經(jīng)空氣機(jī)換熱器裝置收集進(jìn)行換熱，操作完成后，企業(yè)相關(guān)工作人員再將處理完成后的煙氣放到預(yù)熱鍋爐中，而后再收集余熱后160.0℃左右的煙氣，把它們傳輸至脫硫塔中進(jìn)行脫硫處理;再次，處理操縱完成后，相關(guān)工作人員可將SOR脫硝+雙堿煙氣脫硫裝置中，經(jīng)頂部除霧器處理的氣體直接排入大氣中;最后，空氣經(jīng)換熱加溫處理后則循環(huán)至原煙囪內(nèi)作為熱備使用。在進(jìn)行SOR脫硝+雙堿煙氣脫硫的操作工藝時(shí)，為有效地提高脫硫脫硝效率，企業(yè)的相關(guān)工作人員需選擇鈉堿成分作為吸收液，究其原因是因?yàn)檫@種吸收液與煙氣內(nèi)某些成分反應(yīng)后不僅沒(méi)有沉淀物生成，同時(shí)最主要的還是因?yàn)樵谶M(jìn)行脫硫反應(yīng)中，工作人員選用氫氧化鈉溶液為主，可很好地與反應(yīng)后生成的酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，進(jìn)而顯著地降低了設(shè)備后期運(yùn)行難度，與此同時(shí)最主要的一點(diǎn)，這種脫硫脫硝工藝在后期，煙氣經(jīng)石灰漿液處理再生后分別將液體部分循環(huán)至回收系統(tǒng)中繼續(xù)使用，還極大地降低了處理成本，為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展也打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2煙氣升溫脫硫脫硝

從某種程度上講，煙氣升溫脫硫脫硝是焦化廠焦化過(guò)程中最常用的工藝。原因是與其他脫硫脫硝工藝相比，它不僅具有操作簡(jiǎn)單、成本低、可控性強(qiáng)等明顯優(yōu)勢(shì)，而且具有明顯的優(yōu)勢(shì)。對(duì)促進(jìn)企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，保障人民生命安全，具有重要作用。目前，煙氣溫升脫硫脫硝的具體工藝流程為：一是從總煙道轉(zhuǎn)盤位置抽出焦?fàn)t煙氣，全部通過(guò)煙道抽出。其次，為從根本上保證煙氣加熱過(guò)程中脫硫脫硝的效率，相關(guān)人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)操作規(guī)程;第三，反應(yīng)完成后，反應(yīng)氣體為由增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行脫硫反應(yīng)和脫硫。之后，無(wú)二氧化硫的煙氣經(jīng)濕式靜電沉淀反應(yīng)后，從反應(yīng)塔頂部煙囪排出。最后，為了提高產(chǎn)品的可持續(xù)利用率，企業(yè)相關(guān)人員需要將脫硫脫硝反應(yīng)后產(chǎn)生的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到焦化回收車間作為生產(chǎn)硫酸銨的原料。產(chǎn)品。為了有效提高煙氣溫升脫硫脫硝運(yùn)行過(guò)程中的脫硫脫硝效率，一方面，企業(yè)經(jīng)營(yíng)者需要嚴(yán)格控制反應(yīng)過(guò)程中的溫度，即：把溫度提高到300-400°通過(guò)氣體再點(diǎn)火。原因是在煙氣升溫脫硫脫硝過(guò)程中，溫度相當(dāng)于催化作用。化工方面，在某些方面，相關(guān)操作人員可以通過(guò)控制溫度來(lái)加快脫硫脫硝的速度，但由于該操作需要在脫硫過(guò)程中引入氨反應(yīng)，為保證工藝的順利進(jìn)行，設(shè)備需要對(duì)脫硫脫硝裝置進(jìn)行改造。eds具有一定的防腐性能。

2.3半干法脫硫+CATOERA脫硝

在進(jìn)行半干法脫硫與高溫陶瓷過(guò)濾器（CATCERA）脫硝除塵相結(jié)合的脫硫脫硝工藝中，從某方面來(lái)講，其脫硫脫硝工藝的具體流程為：其一，從總煙道調(diào)節(jié)翻板部位引出焦?fàn)t煙氣，經(jīng)煙氣管道將所有的煙氣全部流入煤氣補(bǔ)燃爐內(nèi);其二，在“半干法脫硫+CATOERA脫硝”中的脫硫系統(tǒng)中進(jìn)行脫硫操作，而后在CAT/CERA脫硝反應(yīng)器中進(jìn)行脫硝反應(yīng)，以去除焦氣內(nèi)的氮氧化物以及粉塵顆粒物;其三，通過(guò)引風(fēng)機(jī)增壓的方式循環(huán)至焦?fàn)t煙囪底部。從相關(guān)調(diào)查可知，半干法脫硫+CATOERA脫硝有其特定的操作工藝設(shè)備，其主要包括脫壓縮空氣裝置、硫裝置、煙氣裝置、氨反應(yīng)裝置以及脫硝除塵裝置這幾個(gè)方面，為從根本上提高脫硫、脫硝效率，脫硫裝置中的脫硫劑應(yīng)選用氫氧化鈣，除此之外，在這一反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)類比分析可知，以半干法脫硫開(kāi)始，可確保中低溫下脫硫效率的穩(wěn)定性，是脫硫脫硝凈化工藝最典型的技術(shù)特點(diǎn)。

3結(jié)論

近年來(lái)隨著化工企業(yè)數(shù)量的不斷增多、規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國(guó)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀愈來(lái)愈不容樂(lè)觀，故而為從根本上有效地解決上述問(wèn)題，最大程度地降低或避免酸雨等人為自然災(zāi)害的發(fā)生，焦?fàn)t在生產(chǎn)運(yùn)行期間，一方面企業(yè)管理人員需從根本提高對(duì)脫硫脫硝的重視，以期通過(guò)采取有效地脫硫脫硝手段來(lái)最大限度地減少焦?fàn)t煙氣排放對(duì)大氣環(huán)境的不良影響，另一方面基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)主管部門還需結(jié)合焦?fàn)t煙氣的物理化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合相應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)焦?fàn)t煙氣當(dāng)中的脫硫脫硝方法做出進(jìn)一步分析、總結(jié)和改進(jìn)，從而為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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（作者單位：山鋼股份萊蕪分公司焦化廠）