脫硫脫硝裝置的運(yùn)行狀況分析及問(wèn)題優(yōu)化

王冠軍

摘要：科學(xué)技術(shù)的水平不斷提升，催化裝置脫硫技術(shù)被廣泛應(yīng)用在化工行業(yè)中，其優(yōu)勢(shì)十分明顯，可以有效增強(qiáng)整體脫硫效率。但在催化裝置脫硫脫硝設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，由于多方面因素的影響，會(huì)發(fā)生各種問(wèn)題，因此本文將對(duì)催化裝置脫硫脫硝設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：裝置;脫硫脫硝;設(shè)備;運(yùn)行問(wèn)題;解決對(duì)策

引言：從整體的催化裂化技術(shù)上來(lái)看，在進(jìn)行環(huán)保體系的分析中，其需要對(duì)相應(yīng)的催化裝置進(jìn)行整體性的優(yōu)化。一般情況下，在裝置脫硫脫硝的控制中，其需要結(jié)合 NOX、SOX 的變化進(jìn)行整體性的脫硫及脫硝的處理。因此，在進(jìn)行持續(xù)性的催化處理中，其相應(yīng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)體系的層次也會(huì)逐漸地清晰。在進(jìn)行設(shè)備故障的綜合性處理中，其設(shè)備的可靠性也在逐漸地發(fā)生改變。從而使得催化裝置的脫硫脫硝的設(shè)備運(yùn)行效果更加顯著。

一、工藝介紹

1.1 脫硝技術(shù)

東方石化催化脫硫脫硝裝置采用的托索普公司研發(fā)的SCR 技術(shù)，為選擇性催化還原法。SCR 技術(shù)是在300～420℃溫度條件下，在煙氣中噴入還原劑氨與催化劑反應(yīng)將煙氣中的 NOx 轉(zhuǎn)化為N2和H2O 。

1.2 脫硫除塵技術(shù)

東方石化催化脫硫脫硝裝置采用的是美國(guó)杜邦公司的 EDV 濕法洗滌技術(shù)。利用30%氫氧化鈉和水作為循環(huán)液與煙氣中的SOx 自下而上逆向接觸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)去除SOx。

二、影響因素及操作參數(shù)

2.1 SCR反應(yīng)器操作溫度

SCR 反應(yīng)器內(nèi)溫度在低溫條件下會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，生成NH4HSO4 等副產(chǎn)物，副產(chǎn)物NH4HSO4在150～200℃會(huì)沉積附著在催化劑的表面使脫硝效率下降，系統(tǒng)壓降上升。SCR 反應(yīng)器溫度高于 420℃會(huì)使催化劑燒熔，造成催化劑損壞?？刂芐CR 反應(yīng)器溫度在300～420℃可保證催化劑活性最大，本裝置設(shè)計(jì)在余熱鍋爐蒸發(fā)段一段和二段之間操作溫度可到320～400℃能夠充分保證催化劑的活性。

2.2 SCR反應(yīng)器注氨量

SCR 反應(yīng)器注氨量過(guò)量和逃逸與NH3/NOx 摩爾比、工況條件和催化劑活性有關(guān)系 [1]。根據(jù)NH3/NOx 摩爾比、氨逃逸量調(diào)整注氨量，既能保證NOx 脫除率又能保證過(guò)剩氨在溫度低的情況下與催化劑反應(yīng)生成NH4HSO4造成催化劑失活。本裝置氨逃逸率控制在≤3μL/L，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率≤1%，脫硝效率在71%左右。

2.3 EDV洗滌塔注堿量

EDV 濕式脫硫系統(tǒng)主要依靠30%氫氧化鈉與SOx 中和反應(yīng)脫除SOx?？刂坪孟礈焖A量能防止煙氣中SOx 含量超高，但是注堿量需根據(jù)洗滌塔內(nèi)pH 值調(diào)整。若pH 值偏高會(huì)造成洗滌塔內(nèi)結(jié)鹽，pH 值偏低會(huì)造成洗滌塔內(nèi)腐蝕。本裝置pH 計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量pH 值校準(zhǔn)后維持在6.5～7.5，在堿液量投自動(dòng)控制后洗滌塔內(nèi)pH 值能維持在6.5～7.5。

2.4 EDV洗滌塔注水量

EDV 洗滌塔注水量與洗滌塔內(nèi)水平衡和煙氣中的SOx、顆粒物含量有關(guān)系。在煙氣中SOx、顆粒物含量上升后，需調(diào)整注水量，提高EDV 洗滌塔處理煙氣中污染物的能力;在調(diào)整注水量后根據(jù)洗滌塔內(nèi)水平衡，調(diào)整洗滌塔外排水量。洗滌塔注水量需控制在一個(gè)合適的量，若注水量過(guò)大，到PTU 系統(tǒng)外排液流量加大，會(huì)減少在澄清器和氧化罐內(nèi)停留時(shí)間，影響懸浮物和COD 的去除，造成外排液懸浮物和COD 不合格。若注水量過(guò)小會(huì)影響洗滌塔對(duì)煙氣中SOx 和顆粒物的去除，造成煙氣不合格。本裝置EDV 洗滌塔注水量控制在18t/h 左右，能夠保證外排煙氣和含鹽污水質(zhì)量合格。

三、焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)

3.1 半干法SDA 脫硫+ 低溫SCR 脫硝技術(shù)

該技術(shù)主要原理是指，將煙氣 SO2 融入水中，并在一定條件下生成亞硫酸，而硫酸與融入水中的氨產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸銨，以此達(dá)到去除 SO2 目的。此工藝中顯著特點(diǎn)有四點(diǎn)：第 一，該技術(shù)化學(xué)應(yīng)速率較快，吸收劑利用率實(shí)現(xiàn)最大化，最終脫硫效率高;第二，其中將焦化中氨水予以利用，將廢氣充分利用，降低投入成本。第三，因焦?fàn)t煙囪排出口部位溫度較高，先實(shí)現(xiàn)脫硝且效率高，后期無(wú)需對(duì)煙氣實(shí)施升溫操作。第四，煙氣在高 于露點(diǎn)進(jìn)行脫硝，對(duì)反應(yīng)整體裝置腐蝕較小。但是該技術(shù)應(yīng)用也 存在部分不足，譬如濕法脫硫其中存在一定腐蝕，同時(shí)氨法脫 硫以及使氨氣竄漏，產(chǎn)生氣溶膠等現(xiàn)象，此外廢氣中通常含有SO2，脫硝催化劑極易中毒，造成催化劑使用壽命降低。最后，脫硝催化劑通常最容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，影響催化劑自身效果[4]。

3.2 液態(tài)催化氧化法脫硫脫硝技術(shù)

液態(tài)催化氧化法，主要是指給予氧化劑相應(yīng)的催化劑，在 其催化劑作用下，將煙氣中所含 SO2 及 NOx 予以氧化，生成硫酸及硝酸，之后加入特定堿性物質(zhì)，使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生硫 酸銨及硝酸銨，達(dá)到脫硫脫硝目的，該方法去除 SO2 及 NOx 效 率極高。此技術(shù)在特定裝置中，將硫、氨等有效去除，實(shí)現(xiàn)兩 者自身應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)其技術(shù)操作簡(jiǎn)單、占地面積小，不會(huì)產(chǎn)生 工藝廢水。該技術(shù)應(yīng)用仍有不足之處，主要表現(xiàn)為：NOx 經(jīng)催化 劑作用下被氧化，生成硝酸、亞硝酸，對(duì)裝置會(huì)產(chǎn)生腐蝕;此外， 硫酸銨產(chǎn)物中混有部分硝酸銨。

3.3石灰石—石膏法脫硫

首先，電廠脫硫就是該方法的主要技術(shù)來(lái)源，在時(shí)代的快 速發(fā)展下，技術(shù)也愈加成熟;其次，石灰與石灰石等材料在脫硫 法技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中具有較為廣泛的來(lái)源，不但帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效 益高且價(jià)格成本低;最后，形成優(yōu)秀的副產(chǎn)品石膏，不但能夠再 次利用，還具有較高質(zhì)量、純度，可以當(dāng)成水泥緩凝劑，以此來(lái) 切實(shí)提升經(jīng)濟(jì)效益。但是仍有一些缺陷存在于該方法中，加工 時(shí)需要較大的占地面積，設(shè)備投資費(fèi)用也偏高。但是因?yàn)槭?石不溶于水，所以，在實(shí)際使用脫硫脫硝工藝時(shí)，應(yīng)配置磨漿系 統(tǒng)，通過(guò)磨碎石灰石再融入到水中進(jìn)行制漿。

四、總結(jié)

綜上所述，我國(guó)快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境下，導(dǎo)致了我國(guó)環(huán)境 污染出現(xiàn)了諸多的問(wèn)題，工業(yè)生產(chǎn)若想在最大限度內(nèi)減少對(duì)生 態(tài)環(huán)境的污染，得到健康穩(wěn)定發(fā)展，必須對(duì)其治理技術(shù)予以高 效應(yīng)用，其中煙氣中含有的 SO2、NOx 等污染物給大氣造成嚴(yán) 重污染，為必須將此類(lèi)污染物予以凈化。電力和煤化學(xué)生產(chǎn)部 門(mén)加快打造環(huán)保型企業(yè)，引入新型脫硫脫硝技術(shù)，從而全面提 高環(huán)境污染的治理水平，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)工業(yè)向現(xiàn)代能源服務(wù) 和應(yīng)用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型發(fā)展，有利于支撐我國(guó)綠色城鎮(zhèn)與美麗鄉(xiāng)村 建設(shè)，落實(shí)“綠水青山就是金山銀山”理念。

參考文獻(xiàn)

[1]許為. 焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 燃料與 化工，2018， 49（05）： 4-6

[2]鄭元飄，李彬芳. 淺析焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)及其發(fā)展 現(xiàn)狀[J]. 科學(xué)與信息化，2019 （030）： 109.

[3]尹維權(quán). 焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展分析[J]. 酒鋼科技， ， 150（02）： 3-7.