徐奇

摘 要：針對焦化廠焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝工藝技術(shù)進(jìn)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(diǎn)；煙升溫后脫硫脫硝工藝的工藝流程和技術(shù)特點(diǎn)；活性炭一體化煙氣凈化技術(shù)，內(nèi)容包括：脫硫機(jī)理、脫硝機(jī)理、活性炭除塵原理、技術(shù)特點(diǎn)等。希望通過對這些內(nèi)容的分析，能夠?yàn)榻够瘡S焦?fàn)t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?fàn)t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(jìn)行調(diào)節(jié)，氨水當(dāng)中存在一定量的游離氨，和煙氣當(dāng)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(dāng)中的NO部分轉(zhuǎn)化成NO2，NO、NO2以一定比例和氨水當(dāng)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(jìn)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(diǎn)

對臭氧強(qiáng)化性特點(diǎn)進(jìn)行利用，促使煙氣當(dāng)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(dāng)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?fàn)t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(jìn)入到煤氣補(bǔ)燃爐當(dāng)中，對其進(jìn)行加熱處理，煙氣會依次進(jìn)入到SCR脫硝反應(yīng)器和余熱回收裝置當(dāng)中，在此基礎(chǔ)上，煙氣則會通過增壓風(fēng)機(jī)，進(jìn)入到脫硫系統(tǒng)當(dāng)中，SO2被脫除之后，這時的凈煙氣會經(jīng)過濕式電進(jìn)行除塵，此后經(jīng)過塔頂?shù)臒焽柘蛲馀欧懦鋈?。脫硫所生成的副產(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(diǎn)

焦?fàn)t煙氣脫硝是一種新興行業(yè)，同時煙氣的溫度相對較低，因?yàn)槠渲饕粦?yīng)用在低溫場合，催化劑的應(yīng)用時間均不長。同時，安全運(yùn)行、維護(hù)、再生還處于試用階段，因此遠(yuǎn)不及中高溫催化劑的成熟經(jīng)驗(yàn)，中高溫催化劑在國內(nèi)，經(jīng)過幾十年的實(shí)踐和驗(yàn)證，性能十分穩(wěn)定，價格相對較低，對其進(jìn)行維護(hù)和使用具有較高的安全性。此外，運(yùn)行費(fèi)用也比較合理，在廠區(qū)可以對焦?fàn)t煤氣進(jìn)行調(diào)配，如果蒸汽有需求，可以使用焦?fàn)t煤氣補(bǔ)燃升溫當(dāng)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(bǔ)燃技術(shù)進(jìn)行使用，當(dāng)升溫之后，焦?fàn)t煙氣則會對催化劑的適應(yīng)性進(jìn)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(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行。但是因?yàn)閷γ簹庋a(bǔ)燃升溫技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用、實(shí)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(dāng)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(jī)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(dāng)中SO2在活性表面的吸附和催化作用，煙氣當(dāng)中存在一定的SO2，能夠在120℃-160℃溫度下進(jìn)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(dāng)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(jī)理

噴氨氣進(jìn)行脫硝處理，將活性炭當(dāng)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(jìn)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(jìn)行循環(huán)使用，當(dāng)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?yàn)榛钚蕴孔陨泶嬖谳^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(dāng)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。活性炭中所吸附的塵埃，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(diǎn)

對其進(jìn)行處理，是在一個反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的，能夠使其進(jìn)一步達(dá)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。活性炭干法煙氣，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(jìn)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(jìn)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(jìn)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?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)，針對焦?fàn)t煙氣當(dāng)中集中已有的相對成熟的煙氣脫硫脫硝方法做出進(jìn)一步分析、總結(jié)和改進(jìn)，進(jìn)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?fàn)t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)。

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