活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)在焦爐煉焦煙氣治理中的應(yīng)用

江歡歡

摘要：焦爐煉焦是一項復(fù)雜的過程，會產(chǎn)生大量的煙氣污染環(huán)境，是當(dāng)前主要的污染源之一。排放的煙氣中有大量的二氧化硫污染物，是造成酸雨的主要因素，如何有效解決這一問題，國內(nèi)開始逐步引進新技術(shù)和新工藝進行煙氣治理，使用活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)，對排放煙氣有效處理后，符合標準方可排放到大氣中。本文主要分析煙氣治理中，活性焦與脫硫脫硝技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用效果，結(jié)合技術(shù)特點靈活運用到實處。

關(guān)鍵詞：脫硫脫硝技術(shù);活性焦;煙氣治理;環(huán)境污染

環(huán)境污染已經(jīng)成為人類社會共同面臨的主要問題之一，尤其是我國工業(yè)化進程加快，工業(yè)生產(chǎn)能力提升的同時，也導(dǎo)致環(huán)境污染問題愈加嚴重。焦爐煉焦中所產(chǎn)生的廢氣污染問題嚴重，首當(dāng)其沖，如何響應(yīng)環(huán)境保護要求，應(yīng)積極推動配套工藝和設(shè)備創(chuàng)新改進?；诨钚越孤?lián)合脫硫脫硝技術(shù)，在不影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量前提下，盡可能對對排放的煙氣有效處理，去除其中有害物質(zhì)，以免對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的污染和破壞。

1 活性焦特性

活性焦本質(zhì)上屬于活性炭范疇，活性大，相較于活性炭的吸附性更強?；钚越顾x擇的材料成本低，熱穩(wěn)定性與孔隙結(jié)構(gòu)良好，產(chǎn)品還具有較強的還原性能。有別于活性炭，活性焦可再生特性鮮明，在煙氣處理中，活性焦會吸附大量有毒有害物質(zhì)，逐步累積下覆蓋活性中心位置，隨之弱化活性焦效應(yīng)，脫出效率大大降低[1]。另外，選擇可再生方法來去表面吸附物質(zhì)，可以恢復(fù)活性焦原本特性，繼續(xù)吸附大量的有毒有害物質(zhì)，形成良性循環(huán)，實現(xiàn)煙氣有效治理。

2 焦爐煙氣治理中活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用

焦爐煉焦過程中，會產(chǎn)生一定含有有毒有害物質(zhì)的煙氣，為了避免污染環(huán)境，需要尋求合理有效的煙氣治理技術(shù)應(yīng)用其中，優(yōu)化生產(chǎn)全過程，具體問題表現(xiàn)在以下幾點。

2.1優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程

焦爐煙氣治理中，為了最大程度上發(fā)揮活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)契合實際情況進一步優(yōu)化配套工藝，具體包含煙氣吸收、解吸與硫回收等環(huán)節(jié)。結(jié)合活性焦特性，移動床對產(chǎn)生的煙氣吸附，加熱活性焦后再生處理，確?；钚越咕邆渥銐虻奈叫阅躘2]。吸附單元中，二氧化硫氣體發(fā)生氧化反應(yīng)形成三氧化硫物質(zhì)，溶解在水中后形成稀硫酸氣溶膠，進而由吸附性充分吸附。吸附塔中加入一定量的NH3，在活性焦的催化還原作用下，氮氧化物會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氮氣。吸附過二氧化硫活性焦，進入脫吸器后再生，使用反應(yīng)器來回收二氧化硫氣體的硫物質(zhì)，加熱處理后保證活性焦的吸附性能恢復(fù)，可以正常使用。

2.2脫硫和脫硝的機理

脫硫機理，活性焦應(yīng)用在煙氣治理中，可以有效吸附、催化和氧化二氧化硫，進而實現(xiàn)脫出煙氣中的硫物質(zhì)[3]。煙氣中如果有大量的水蒸氣與氧氣，受到活性焦催化影響發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，二氧化硫與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生硫酸，有助于進一步強化活性焦吸附量，滿足煙氣脫硫治理需要。脫硫反應(yīng)機理公式如下：

脫硝機理，活性焦脫硫系統(tǒng)中，將適量的NH3加入其中，有助于充分脫除煙氣中的一氧化氮，與活性焦表面堿性化合物反應(yīng)，進而分解其中的有毒有害物質(zhì)。公式如下：

2.3技術(shù)特點

焦爐煙氣治理中，應(yīng)用活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)，其特點表現(xiàn)在以下幾點：（1）活性焦來源廣泛，熱穩(wěn)定性良好，同時具有還原性和催化性，因此在煙氣脫硫脫硝治理中應(yīng)用有著實質(zhì)性價值?；钚越箍梢悦摮龅趸?、二氧化硫和粉塵等物質(zhì)，提升脫除效率[4]。需要注意的是，脫除期間，不需要加入工藝水即可處理，不僅可以減少廢水排量，還可以最大程度上維護生態(tài)平衡。（2）活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)，控制反應(yīng)溫度在煙氣排放溫度正常范圍內(nèi)，排放煙氣前不需要加熱、冷卻處理，可以顯著降低處理能耗。此種工藝實際應(yīng)用較為簡單，不需要過大的占地面積，前期安裝與后期維護便捷，并且脫除的硫物質(zhì)可以直接出售，為企業(yè)帶來更加可觀的經(jīng)濟效益。

2.4應(yīng)用效果

煉焦企業(yè)采用活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)治理煙氣，實時監(jiān)測處理數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進一步分析，脫除效果可以達到99%以上。而脫硫效果如何，很大程度上是由煙氣中水蒸氣、氧氣以及活性焦比表面積等相關(guān)因素所決定。焦爐煙氣氧氣含量8%，水蒸氣含量3%，活性焦比表面積320㎡/g，可以保證煙氣治理活動順利進行，提升脫硫處理效果。脫銷方面，結(jié)合煙氣中氮氧化物統(tǒng)計結(jié)果來看，脫除效率得到顯著提升，可以降低氮氧化物濃度不超過50mg/m?，滿足煙氣治理標準[5]。即便脫硝效率得到顯著提升，但同預(yù)期80%以上還有很大差距，主要是由于活性焦再生解吸能力有所不足，配套的噴氨系統(tǒng)運行穩(wěn)定性不足。在了解具體原因后，積極推動工藝改進，便于最大程度上提升煙氣處理效果，規(guī)避對環(huán)境的污染與破壞。

此外，我國每年都會大量進口硫磺，將二氧化硫還原后產(chǎn)生單質(zhì)硫，可以實現(xiàn)資源的有效回收和利用，提升資源利用效率，保護環(huán)境同時，契合可持續(xù)發(fā)展要求。

結(jié)論：

總而言之，煙氣治理本質(zhì)上是為了規(guī)避對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞，使用活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)，發(fā)揮活性焦解吸作用脫除其中的有毒有害物質(zhì)，并且將脫除的硫存儲再利用，不僅可以減少對環(huán)境的污染，還可以為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益，推動企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王慧紅，劉碧濤.活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)在煙氣治理中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2020（04）：5.

[2]錢虎林，江靜，楊磊. 焦爐煙氣污染前端控制措施及脫硫脫硝工藝選擇[N]. 世界金屬導(dǎo)報，2019-12-10（B12）.

[3]王寧.活性焦聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)在焦爐煙氣治理中的應(yīng)用[J].新疆鋼鐵，2019（01）：9-11.

[4]吳輝.燃煤鍋爐的煙氣治理策略和脫硫脫硝關(guān)鍵技術(shù)研究[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（08）：13+19.

[5]劉強，周興，唐夕山，劉靜.活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)在球團煙氣治理中的實踐[J].礦業(yè)工程，2016，14（04）：41-43.

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