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澳门·新葡萄新京6663焦炉烟气脱硫脱硝净化技术与工艺

作者:小编 时间:2024-08-17 17:18:52 点击:

  澳门·新葡萄新京6663焦炉烟气脱硫脱硝净化技术与工艺五金在对焦化厂炼焦生产过程中排放烟气中 NOx、SO2 等污染物化特征进行分析 基础上,对干法脱硫、湿法脱硫及 SCR 法脱硝工艺特征进行分析,并对优化焦化 脱硫脱硝工艺运行效率的措施进行探究。在焦炉生产过程中,烟气污染问题不可 避免,当下,针对焦炉烟气的治理,主要以脱硫脱硝处理为主。

  该工艺在运行过程中,暴露两个问题: 1)焦炉烟气中含有 SO2、焦油等物质,SO2 在 180℃~230℃温度区间时澳门·新葡萄新京6663(中国)官方网站,易和氨 气反应生成硫酸铵、硫酸氢铵,生成的铵盐和原烟气中的焦油吸附在催化剂表层

  不仅会增加阻力,还会导致其活性丧失,部分情况下会阻塞管道及腐蚀设备。为 解决以上问题,在设计过程中可在装置中增设焦油预处理和热风解析系统,进而 有效去除焦油和催化剂表层的杂质。 2)湿法脱硫的反应温度约为 60℃,而经由湿法工艺处理后的烟气温度约为 45℃, 基本是处于之下,若不经加热处理而直接排放到烟囱中,易形成酸雨,腐蚀 烟囱,影响烟气扩散效率。需对净化后的烟气再加热到 130℃,易促使焦炉烟囱 运行全程处于热备状态。 4 结语

  使烟气以穿透碱性吸收剂的形式与吸收剂气相触及。不管是哪种形式,烟气内所 含有的 SO2 均会与固体碱性物质发生化学反应,生成相对应的硫酸盐和亚硫酸 盐。

  为促进以上反应的快速进行,固体碱性物质一定要具备细碎或疏松等特征。 在半干法烟道气脱硫系统运转过程中,需将适量水添加至烟道气内,进而促进碱 性物质颗粒表层有液膜生成,在这样的情况下 SO2 会顺利溶入其中,对固体碱性 物质与其反应效率均起到正向作用。

  在 SCR 法系统运行过程中,烟气温度是影响催化剂运行效率的主要参数。SCR 技术在脱硝方面效能的发挥需具备相对较高的温度条件,促进催化反应的发生与 进行,同时,催化反应过程中也存在最佳催化温度,这是每类催化剂特有属性之 一,即澳门·新葡萄新京6663(中国)官方网站,温度直接影响催化反应效率。故此,焦炉烟气要安设烟气加热系统。反 应产物以 N2 与 H2O 为主,不能回收利用,只会造成一定原料与动力耗损,不产 生经济效益,催化剂每隔 3 年需更换 1 次,费用投入量相对较大[5]。

  该种工艺最大的优势在于未经处理的焦炉烟气温度范畴基本在 180℃~ 300℃,迎合了低温 SCR 法脱硝反应进行的需求,笔者认为应加设烟气加热系统, 这样确保在结焦时间拖延或在其他特殊情况下对烟气加热的持续性,以维护脱硝 反应的顺利进行[6]。烟气经过脱硝反应后,能直接进入余热锅炉进行余热回收 利用,最后直接进行湿法脱硫。

  SCR 法脱硝工艺经催化剂性能改进后,可促使反应条件温度有一定降幅,一 般在 180℃~200℃,但是,在低温环境下,SCR 工艺因为 H2O、SO2 及氨易生成 铵盐导致催化剂中毒,可能对催化剂效能造成不同程度影响。 3 焦炉烟气脱硫脱硝工艺设计与优化措施 3.1 先脱硫后脱硝工艺

  该种工艺技术的运行特征体现在烟气经脱硫处理后,其 SO2 浓度明显降低, 此时,脱硝催化反应过程中硫酸铵、硫酸氢铵物质的生成量明显降低,有效维护 了脱硝催化剂的生物活性,延长了其使用年限。但是,该种工艺运行期间不可选 用湿法脱硫,即便是应用了干法脱硫,温度也会有 10℃~20℃的降幅,对脱硝 反应有序性造成负面影响,若增设烟气加热系统,其余热利用率偏低。 3.2 先脱硝后脱硫工艺

  当下,世界各国的湿法烟气脱硫工艺在工艺程序、运行机制与形式等方面存 在异曲同工之处,其均通过使用石灰石、碳酸钠、石灰等物质,促使其转化为洗 涤剂,在反应塔内对烟气进行洗涤,进而实现除去烟气内 SO2 的目标。该种工艺 方法已经有数千年的应用历程,并始终处于不断改良与优化的运行状态中,技术 日趋成熟化,脱硫效率高于 95%,副产品更易回收[4]。

  石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺由于吸收剂成本相对较低,故此在湿法脱硫 领域应用范畴不断拓展。该种工艺技术的特征是脱硫率、吸收剂利用率相对较高, 能更好地适应高浓度 SO2 的烟气条件。但是,其具有基础建设造价成本高、脱硫 废水有一定腐蚀性等缺点,并且,由于石灰石需连续引进,这在很大程度上增加 了采购成本及副产品亚硫酸钙处理的难度。 2.3SCR 法脱硝工艺

  根据国家相关规定,将 NOx 的排放整合至总量控制因子中,并规定在焦炉烟 气中,二氧化硫的质量浓度一定要控制在小于 50mg/Nm3,氮氧化物的质量浓度 控制在小于 500mg/Nm3,方可排放至大气中[1]。故此,对焦炉烟气脱硫脱硝净 化工艺进行研究具有重要的现实意义。 1 焦炉烟道气特点 1)焦化厂焦炉烟道气参数多样,对焦炉烟道气成分影响的因素也多样,以焦炉生 产工艺、焦炉类型、燃料种类、焦炉运行机制、炼焦原料煤有机硫构成比等为主。 2)和电厂 320℃~400℃烟气温度相对比,焦炉烟道气温度值相对较低,约为 180℃~300℃,以 200℃~230℃居多。若在工艺生产过程中能应用高炉煤气加 热焦炉,那么烟道气温度将会更低(200℃)。 3)焦炉烟道气内 SO2 含量范围相对较广:60mg/m3~800mg/m3;NOx 含量的差异相 对较大:400mg/m3~1200mg/m3;含水量存在很大区别:5.0%~17.5%。 4)焦炉烟道气成分构成,伴随着焦炉液压交换机操作形式的变化也出现规律性变 化,所以,烟气内 SO2、NOx、氧含量的波峰与波谷指标差异较大。 5)焦炉烟囱务必从始至终维持在热备的运行状态中,为确保烟气净化设备在突发 状态下能维持焦炉生产作业的正常性,产生的环境污染相对较轻微。和电厂烟气 相比,焦炉烟囱务必在整个生产周期维持热备状态,经脱硫脱硝后的烟道气温度 一定要高于烟气温度,且烟气温度一定要高于 130℃时方可直接回到原烟 囱,所以,焦炉烟道废气需经加热方可回到原烟囱;而在烟气温度偏低或含水量 偏高情况时澳门·新葡萄新京6663(中国)官方网站,由于焦炉烟囱未应用防腐措施只能排放到大气环境中。 6)焦炉烟道气成分复杂多变,以硫化氢、一氧化碳、甲烷、焦油等为主[2]。 2 焦炉烟气脱硫脱硝常见工艺和特点

  回顾多种脱硝技术的应用历程发现,选择性催化还原法(SCR)为脱硝率相对 较高、应用范畴及相对成熟的技术类型。SCR 技术的应用原理是,在特定温度与 催化剂作用下,使用氨或烃作还原剂,进而有针对性地将烟气内的 NOx 还原成氮 气与水。

  催化反应的环境温度通常在 200℃~400℃,该类工艺技术在应用过程中无任何 副产品生成,采用填充大量催化剂方式,促使烟气脱硝率达到 80%以上。

  本文结合环保相关标准,对焦炉烟气常用的几种烟气脱硫脱硝工艺进行分 析、归纳与改进,对烟气脱硫脱硝的基本程序方案设计及有关问题进行改进,希 望对脱硫脱硝系统的正常运行有一定指导作用。

  不管是干法脱硫技术中的脱硫吸收还是产物处理工序,均是在相对干燥的环 境下进行的,该种工艺方法运行过程中不会对设备产生明显的腐蚀作用,并有效 规避了污染水排出现象,烟气在净化过程中温度不会明显降低,该种脱硫工艺技 术能促使烟囱更易排气与扩散。但该工艺类型在运行过程中存在脱硫剂利用率与 脱硫效率普遍偏低、设备庞大等不足[3]。 2.2 湿法脱硫工艺