焦炉烟气脱硝.doc

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1、焦炉烟气脱硝SCR技术1.设计原则1)本方案为焦炉烟道气脱硝所制定，使焦炉烟囱排气中NOx浓度低于《炼焦化学工业污染物排放标准》中规定的排放限值。2)在系统设计中，要确保脱硝系统不论是正常还是发生故障时，绝不能影响焦炉生产。3)工艺总体设计尽量选择自身消耗资源少的方案。4）在设计中严格执行国家、行业规范、标准和规定2焦炉烟气已知参数表3-1焦炉废烟气参数序号名称单位数据备注1烟囱废气温度℃280　2烟囱废气流量Nm3/h　3废气中NOX含量mg/Nm3800-12004废气中SO2含量mg/Nm3

2、1005废气中烟尘含量mg/Nm33脱硝设计指标3.3.1脱硝反应器出口NOx浓度：<100-150mg/m33.3.2脱硝系统阻力：<2000Pa4工艺技术原理及流程简述4.1工艺技术原理采用选择性催化还原（SCR）法脱除NOx，其原理为：在尾气中加入一定量的氨气，以氨为还原剂，在催化剂表面上，将NOx还原为N2，其反应方程式如下:4NOx+4NH3+O2→4N2+6H2O4.2工艺流程简述本次脱硝反应中氨源可以采用气态氨、液氨或氨水，视现场情况而定。氨经控制流量后喷入烟道气管道中，然后进入混合

3、器中与烟气均匀混合。最后，混合气进入脱硝反应器进行选择性还原反应过程，脱除烟气中的NOx。另外，需要在反应器的进出口分别设置NOx传感器用以实时在线监测进出口的NOx浓度，并根据反馈信号控制氨气的加入量。在本次脱硝过程中，加入的氨和氮氧化物以等摩尔比进行反应，按照焦炉烟道气入口氮氧化物为~800mg/m3，出口控制小于150mg/m3，则理论所需投氨量：×650÷46×17÷=76.86kg/h5脱硝反应系统5.1脱硝催化剂5.1.1脱NOx整体蜂窝陶瓷催化剂特点在本项目中选用以堇青石蜂窝陶瓷为基

4、体的整体涂层式结构催化剂，该催化剂由堇青石蜂窝陶瓷、金属氧化物涂层、活性组分组成。氧化物涂层均匀牢固地附着于蜂窝陶瓷外表面，活性组分分散在氧化物涂层上。该催化剂具有脱硝率高，可高空速操作、阻力降低、选择性好、氨泄漏率低、热膨胀系数小等诸多优点，是一种非常适合烟气NOx治理的整体催化剂。在本次脱硝工况下，该类型催化剂用量仅为30m3，反应空速可以达到15000hr-1，是传统催化剂的4~6倍，反应器体积小，可减少一次性投资。使用该类型催化剂即使在入口NOx浓度很高时（2000~3000mg/m3），

5、也可达到很高的NOx脱除精度，反应后尾气中氮氧化物浓度可低于50mg/m3。如排放标准进一步升级，不需对催化剂和反应装置做任何改动，只需稍微增加氨投入量，提供反应所需的氨量，即可使尾气中NOx浓度小于所规定的排放限值。该类型催化剂低温活性好，在20000hr-1下，催化剂在225℃可以达到60%脱硝效率，250℃达到80%脱硝效率，在入口浓度为1000mg/m3时，225℃出口浓度小于500mg/m3,250℃出口浓度小于200mg/m3，可以保证在焦炉排烟温度区间均可实现氮氧化物达标排放。该催化

6、剂焦炉烟气脱硝工业侧线实验。实验进行约1200小时，反应器入口温度在260~280℃，期间脱硝率基本稳定在98~99%之间，反应器尾气出口氮氧化物浓度小于20mg/m3，远远低于国家排放标准限值，显示了良好的脱硝效果。通过对喷氨量的精细控制，反应后尾气中大部分时间氨泄漏量小于5mg/m3。5.1.2脱NOx整体蜂窝陶瓷催化剂技术参数表3-3给出了用于该项目催化剂的主要结构物性参数：表3-3整体脱硝催化剂主要结构物性参数催化剂型号DNL-SCRH9012催化剂类型堇青石蜂窝陶瓷涂层式整体催化剂蜂窝陶

7、瓷孔密度200孔/平方英寸热膨胀系数≤1.4×10－6℃-1单元催化剂尺寸150×150×150（mm）单元催化剂体积3.375(L)单元催化剂重量2.25±0.15kg催化剂堆密度700kg/m3催化剂使用温度225～400℃常温抗压强度轴向≥15Mpa，径向≥2Mpa5.1.3催化剂的质量保证期堇青石蜂窝陶瓷催化剂在正常工况规定的进气条件下，保证烟气中氮氧化物含量达标排放。寿命保证大于3年。5.2脱硝反应器对于烟气流量为Nm3/h的焦炉烟囱，催化剂装填量约为30m3，相应反应空速为15000h

8、r-1。通过反应器优化设计，总压力降小于2kPa。5.3混合器氨气通过喷氨格栅和喷嘴加入烟道中与烟气混合。使用喷氨格栅可以使氨气与烟气在烟道中均匀混合，保证脱硝效果，降低氨的逃逸率。5.4控制方案在脱硝反应器进出口安装氮氧化物传感器在线监测烟气中NOx浓度，由进口NOx浓度和烟气量可以自动给定加氨量，也可根据出口NOx浓度值手动设定加氨量，以最小的氨耗量使反应器出口NOx浓度小于排放限值。5.5吹扫方案由于焦炉尾气中由于存在部分的灰尘以及焦油等杂质，因此为了防止催化剂的堵塞准备在催