焦炉烟气脱硫脱硝技术及其发展现状

焦炉烟气脱硫脱硝技术及其发展现状

苏伟 于婧

包钢煤焦化工分公司 内蒙古自治区包头市 014010

摘要：城市化进程不断加快，国家对煤炭需求量日益增加，而在工业生产中，煤炭焦化用煤总量占较大比例。众所周知，燃煤烟气中所含 及 为酸雨形成主要因素，同时也是光化学污染、雾霾形成主要成因，不仅给人类身体造成严重危害，而且给生态环境造成严重污染。现阶段，大多数煤电企业 和 排放量已达到相关标准，但是就焦化企业而言，部分企业烟气排放与相关标准仍存在一定差距，为实现烟气排放达标，焦炉烟气脱硫脱硝术

已成为焦化行业核心关注技术。基于此，本文就焦炉烟气脱硫脱硝技术及其发展现状进行讨论，以此仅供参考。

关键词：焦炉烟气；脱硫脱硝技术；发展现状

目前，国家对于焦炉烟囱污染物排放提出新的挑战与任务，其中 ≤50 , ≤500 ,对于特殊地区排放标准为 ≤30 , ≤150 。虽然电厂脱硫脱硝技术已趋于成熟化，但因焦炉烟气具备特殊性，不能将电厂脱硫脱硝技术全方位予以应用，焦炉烟气随着煤质改变，其中 及 浓度变化差异较大，且变化范围较广，同时焦炉不断实施换向操作，其中烟气所含成分波动较大。此外，焦炉自身还存在窜漏现象，加之烟气中含有硫化氢、一氧化碳等各类污染物，更加剧对环境污染程度。基于此，采用合适的脱硫脱硝技术尤为重要，为人们健康及生态环境发展保驾护航。

1. 焦化行业及排放现状

煤炭焦化作为工业领域用煤核心污染源，而焦炉烟气在焦化企业中，占据关键污染源位置，其中约60% 来源于此，而 高达90%。焦炉烟气中 浓度高低影响因素较多，如燃料种类、燃料氧浓度、焦炉窜漏状况等，而 浓度由燃烧温度、空气过剩系数等因素决定。若以焦炉煤气为核心燃烧技术，其烟气中 排放浓度高达160 , 排放浓度为600-900 ；若以低热值煤气为燃烧工艺，其中 及 排放浓度分别为40-150 、300-600 。由此可见，上述两种不同燃料，若不给予相应治理，其烟气中 与 浓度均不达标，所以采取相应脱硫脱硝技术显得尤为重要。

2. 焦炉烟气脱硫脱硝技术

1. 低温SCR脱硝

与火电厂相比较，焦炉烟气具有温度较低特征，以此特点为依据，开发低温SCR技术。该技术应用，可将烟气中硝含量予以去除，通常脱销率高达70%以上。该技术主要原理为，在特定温度的烟气中，注入相应尿素等还原剂，之后含有还原剂的烟气在反应器中发生化学反应，产物为氨气和水，从而实现脱硝目标。此技术在目前脱硫脱硝工艺中应用较为成熟，且脱硝速率可达到可控化，操作简单、安全可靠，不会对环境产生二次污染。在其整个技术实施进程中，催化剂为核心部分，能有效减少对催化剂的依赖性，成为人们当前最大困扰，因其催化剂极易产生中毒现象，所以去除催化剂的同时，确保其脱硫脱硝达到预期效果，为目前人们主研究方向^[1]。

2. 半干法SDA脱硫+低温SCR脱硝技术

该技术主要原理是指，将烟气 融入水中，并在一定条件下生成亚硫酸，而硫酸与融入水中的氨产生化学反应，生成硫酸铵，以此达到去除 目的。此工艺中显著特点有四点：第一，该技术化学应速率较快，吸收剂利用率实现最大化，最终脱硫效率高；第二，其中将焦化中氨水予以利用，将废气充分利用，降低投入成本。第三，因焦炉烟囱排出口部位温度较高，先实现脱硝且效率高，后期无需对烟气实施升温操作。第四，烟气在高于露点进行脱硝，对反应整体装置腐蚀较小。但是该技术应用也存在部分不足，譬如湿法脱硫其中存在一定腐蚀，同时氨法脱硫以及使氨气窜漏，产生气溶胶等现象，此外废气中通常含有 ,脱硝催化剂极易中毒，造成催化剂使用寿命降低。最后，脱硝催化剂通常最容易出现堵塞现象，影响催化剂自身效果^[2]。

3. 液态催化氧化法脱硫脱硝技术

液态催化氧化法，主要是指给予氧化剂相应的催化剂，在其催化剂作用下，将烟气中所含 及 予以氧化，生成硫酸及硝酸，之后加入特定碱性物质，使其发生化学反应，产生硫酸铵及硝酸铵，达到脱硫脱硝目的，该方法去除 及 效率极高。此技术在特定装置中，将硫、氨等有效去除，实现两者自身应用价值，同时其技术操作简单、占地面积小，不会产生工艺废水。该技术应用仍有不足之处，主要表现为: 经催化剂作用下被氧化，生成硝酸、亚硝酸，对装置会产生腐蚀；此外，硫酸铵产物中混有部分硝酸铵。

4. 活性焦脱硫脱硝一体化技术

该技术主要原理为:在进行脱硫进程中，烟气中 在催化剂催化作用下，与氧气和水充分发生化学反应，产物为 ,并将其留存于活性焦孔中；脱硝进程中，按照 含量配比相同比例的 ,经活性焦催化下，发生还原反应，将烟气中 还原为 和 。其中活性焦床层作为良好的过滤层，在碰撞后惯性作用下，将烟气中所含颗粒予以收集，完成净化操作。该技术主要特征有：活性焦具有良好过滤作用，其化学结构稳定性较高，耐磨、抗压能力强、损耗少；在脱硫脱硝进程中，只需选用一套装置即可，降低投入成本；技术适应能力较强，对水消耗量极少，应用范围广泛，且可循环使用。但是该技术存在部分不足，首先该装置脱硫效率较低，同时在其装置中需不断添加活性焦予以实施吸附；其次活性焦在进行解吸时，需配置相匹配的解吸酸气制酸装置，同时需在制酸之前对其予以进行净化操作，制酸整个过程较长，且占地面积大，制酸自身设备极易被腐蚀，所以对于后期需投入相应维护成本；此外，其在脱硫脱硝进程中，极易使热量集于一身，致使活性炭被烧毁，引发安全事故；最后，最为重要其技术脱硫速率较慢、容量较低，扼制其被工业广泛应用

^[3]。

3. 焦炉氧气脱硫技术发展方向及建议

在焦炉氧气脱硫技术方面，有以下建议仅供参考：首先，因为入炉煤自身质量对焦化产品、能源消耗、污染物排放等影响较大，所以对入炉煤质量应予以把控，进一步还需对其加热系统予以控制，温度的变化主要对 排放总量有较大影响；其次，根据焦炉烟气自身实际情况，加大催化剂的研发，形成高效脱销催化剂，同时在脱硫脱硝之前，需特别注意对烟气进行提前处理，以此不仅提升脱硫脱硝效率，而且能提高催化剂使用寿命；此外，相关人员应研发新型脱硫脱硝技术，使其在进行治理时候，不再产生二次污染物，还能将焦炉废气中的 和 等污染成分予以有效回收，从本质上实现资源循环利用；最后，在其治理进程汇总，氨窜漏给人们提出较大困扰，人们需对其加强重视程度，应在其治理终端时候采取相应措施对其予以控制，将二次产生污染物含量最大限度降低，在其湿法脱硫终端，需采取相应措施，防止出现气溶胶及气拖尾现象。

结束语

工业生产若想在最大限度内减少对生态环境的污染，得到健康稳定发展，必须对其治理技术予以高效应用，其中烟气中含有的 、 等污染物给大气造成严重污染，为将此类污染物予以净化，需引入脱硫脱硝技术，在其上述介绍的四种技术都存在自身优势及不足，企业需根据自身实际情况，选取较佳脱硫脱硝技术，使排放物含量达到相关标准，促进企业快速发展。

参考文献

1. 许为.焦炉烟气脱硫脱硝技术及其发展现状[J]. 燃料与化工, 2018, 49(05):4-6.

2. 郑元飘, 李彬芳. 浅析焦炉烟气脱硫脱硝技术及其发展现状[J]. 科学与信息化, 2019, 000(030):109-109.

3. 尹维权. 焦炉烟气脱硫脱硝技术发展分析[J]. 酒钢科技, 2018, 150(02):3-7.