焦炉烟道气净化技术与工艺探讨.pdf

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1、焦炉烟道气净化技术与工艺探讨张增辉吴红伟(中国平煤神马集团朝川焦化公司，河南平顶山467522)摘要：当今烟气脱硫脱硝技术，为工业化应用最广泛的电厂烟气脱硫技术及电厂烟气脱硝技术。为了解决焦炉烟道气净化问题，文章对焦炉烟道气特点和措施进行了分析。关键词：焦炉烟道气；净化技术；工艺现有NOx控制技术中的燃烧后控制技术是常用的，而其中的SCR法采用氨作为还原剂，在催化剂的作用下，选择性地将NOx还原成N：和Hz0，是烟气脱硝技术中脱硝效率最高、最为成熟的技术。1S02和NOx的危害当今环境污染越来越严重，其中酸雨和大气污染的主要原因是，空气中PM2．5的含量越来越多，它是由VOC

2、s、SOz、NOx等前驱体转变而成，直接排放在空气中，进而上升到大气层形成酸雨，这些问题已严重影响到生态系统，以及人们的健康。2焦炉烟道气特点2．1焦炉烟道气温度低影响焦化厂焦炉烟道气温度的因素有很多，如：现场管理水平、操作制度、燃料类型、受焦炉炉型等，而大部分焦炉烟道气温度是220—250。(2左右，也有少数最高温是280。C，最低温是180"13，存在的差别很大。焦炉烟道气温度与电厂的烟气温度300-400℃相比，还是比较低的。在进行电厂‘烟气脱硝时，若焦炉烟气温度达不到250qC，则会因温度不高，会降低催化剂的脱硝效率。2．2焦炉烟囱一直保持热备相比较于电厂烟气，焦炉烟

3、道气在排放到大气之前，必须经过脱硫脱硝，再次返回到焦炉烟囱，加热焦炉烟囱到一定温度，因此，焦炉烟囱需一直保持热备状态。湿法脱硫技术是电厂经常使用的烟道气脱硫，为满足这项技术的应用，烟道气在经过脱硫脱硝后，温度要大干烟气露点温度，并高于130℃。2．3NO×含量不同NOx在焦化厂焦炉烟道气中的含量，大约是450-L200mg／Nm3，区别较大，数值较高。2．4低温脱硝受SO。含量影响在焦化厂焦炉烟道气中，含S02量是50—600mg／Nm3，差距较高。S02在V：0s催化剂的作用下，部分转化为S0，。然而，SO，在区间温度为180。C一230℃之间，容易与Nit，发生反应，而形

4、成NH。、HSO。，其沸点是350。C，熔点是147℃，在潮湿的条件下容易发生分解，并且，HSO,粘稠性较高，覆盖在催化剂表面很难清理，造成催化剂使用效率大幅度被降低。如果使用低温脱硝技术进行焦炉烟道气低温脱硝，须达到高效脱硫的要求。2．5很难控制NH。的逃逸率电厂在进行焦炉烟道气脱硝时，如果使用NH，一SCR的方法，会因为温度较低，在脱硫过程中产生的NH，排放量，无法达到国家排放标准要求。3焦耐技术路线案例3．1技术路线以中冶焦耐公司为例，在治理烟道气源头前提下，确定技术路线。3．1．1NOx燃烧中控制技术焦炉中冶焦耐是利用改善焦炉加热制度、以及使用废气循环结合焦炉分段加热

5、昀技术、改善焦炉炉体结构等，通过以上方法控制NO在焦炉烟道气中的含量，使之小于500mg／Nm3。3．1．2控制SO：燃烧之前的工艺技术在焦化厂煤气净化过程中，经常采用脱硫工艺对焦炉煤气进行脱硫，以此降低H：s在焦炉煤气中的含量。3．1．3SO：和NOx的燃烧后控制技术如果在净化焦炉煤气过程中，已经使用了上述两种技术后，排放气体中soz和NOx的含量仍存超过了国家的标准，则必须使用燃烧后控制技术，即“碱法脱硫+选择性催化还原脱硝除氮除尘一体化”，它是中冶焦耐根据焦炉烟道气自身的特性与目前的脱硫脱硝技术，制定的燃烧后控制技术路线。采用这个技术在焦炉煤气燃烧之前脱硫，然后燃烧后脱

6、硝、除尘、除氨，从而使排放气体中SO：、NH，、Nox、颗粒物等有害气体的含量，达到相关要求，并使焦炉烟道气脱硫脱硝的技术中的难题得到解决。3．2燃烧后控制技术碱法脱硫+低温陶瓷纳米催化剂脱硝除氨除尘一体化工艺流程。4脱硝和脱硫的原理4．1碱法脱硫2NaHC0—}Na2C03+It：O+C02‘Na2C0汁SO—}Na2S03+CO：2NaHCO，+SO—+Na2S03+H20+COz4．2低温除氨、除氮NO+N02+2NH—+2N2+3H：04NO+4NH3+O—}4N：+6H：04NH3+3◇一2N2+6H205技术特点5．1利用NH3一SCR脱硝原理，在实现脱硝除氨除尘

7、一体化的中，脱硝催化剂是使用陶瓷纳米，然后加上除氨催化剂进一步脱硝，使排放气体中NH，、NOx及颗粒物的含量均低于国家标准要求，可达99％的除尘效率、高于85％的低温脱硝效率、可达97％的除氨效率；5．2在使用碱法脱硫进行焦炉烟道气脱硫的效率在70％以上，在焦炉煤气燃烧之前，进行高效脱硫，使脱硝催化剂的使用时间加长，有利于采用低温脱硝技术进行高效脱硝，使排放气体中S0z的含量满足国家排放标准的要求，也减少了烟气净化工艺运行成本，5．3在设备检修时或更换催化剂时，由于脱硝反应器中是多个独立仓室组成，操作比