焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析

徐奇

摘 要：针对焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术进行分析，分别介绍了双氨法脱硫脱硝工艺的工艺原理和技术特点；烟升温后脱硫脱硝工艺的工艺流程和技术特点；活性炭一体化烟气净化技术，内容包括：脱硫机理、脱硝机理、活性炭除尘原理、技术特点等。希望通过对这些内容的分析，能够为焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术应用提供一定帮助。

关键词：焦化厂；焦炉烟气；脱硫；脱硝；工艺技术

1 双氨法脱硫脱硝工艺

1.1工艺原理

脱硝脱硫一体化塔中，可使用氨水对PH值进行调节，氨水当中存在一定量的游离氨，和烟气当中的SO2之间相互反应，产生硫酸铵。加上臭氧氧化的影响，促使烟气当中的NO部分转化成NO2，NO、NO2以一定比例和氨水当中的游离氨之间发生反应之后形成了硝酸铵。吸收用10%-14%的浓氨水，对PH值进行调节，脱硫循环液经过氧化送硫氨系统，生产出硫酸铵和硝酸铵产品。

1.2 技术特点

对臭氧强化性特点进行利用，促使烟气当中的难以容易水的NO氧化，形成一种容易溶解在水中的高价氮氧化物，此后使用喷淋洗涤的方式，从烟气当中脱离出来。这种方法分为脱硝一段、二段、逃逸氨捕集段、除雾段和附属件等，节省了大量用地，并且在一定程度上减少了投资。脱硫脱硝剂采用氨水和浓氨水作为吸收剂，原材料的供应十分可靠、方便、价格也十分便宜。但是，这种设备对防腐性能具有较高的要求，臭氧发生装置相对复杂，同时会消耗大量电能。

2 烟升温后脱硫脱硝工艺

2.1 工艺流程

焦炉烟道气在总烟道的调节和翻板位置引出，经过烟气管道，进入到煤气补燃炉当中，对其进行加热处理，烟气会依次进入到SCR脱硝反应器和余热回收装置当中，在此基础上，烟气则会通过增压风机，进入到脱硫系统当中，SO2被脱除之后，这时的净烟气会经过湿式电进行除尘，此后经过塔顶的烟囱向外排放出去。脱硫所生成的副产品被送到焦化回收车间中，然后生产硫酸铵成品。这一工作的整个工艺流程如下图所示：

2.2 技术特点

焦炉烟气脱硝是一种新兴行业，同时烟气的温度相对较低，因为其主要被应用在低温场合，催化剂的应用时间均不长。同时，安全运行、维护、再生还处于试用阶段，因此远不及中高温催化剂的成熟经验，中高温催化剂在国内，经过几十年的实践和验证，性能十分稳定，价格相对较低，对其进行维护和使用具有较高的安全性。此外，运行费用也比较合理，在厂区可以对焦炉煤气进行调配，如果蒸汽有需求，可以使用焦炉煤气补燃升温当中的中温SCR脱硝技术，这种方式具有较高可行性。

对煤气补燃技术进行使用，当升温之后，焦炉烟气则会对催化剂的适应性进行大大改善，同时还能够在高SO2含量、燃高硫煤、前端煤气净化异常等环境下，进行稳定运行。但是因为对煤气补燃升温技术进行应用、实施余热回收、烟气精除尘等技术，投资相对较高，氨法脱硫还对设备的防腐性能提出了较高要求。

3 活性炭一体化烟气净化技术

脱硫脱硝一体化装置，使用的主要原料是一种专用活性炭，这种活性炭在耐压、耐磨 和耐冲击等方面，和常规性炭相比高的多。当前，工业上应用比较广泛的活性炭基本上制作成圆柱形。

3.1 脱硫机理

活性炭脱硫工艺的主要原理是，以SO2在活性表面的吸附和催化作用，在烟气当中SO2在活性表面的吸附和催化作用，烟气当中存在一定的SO2，能够在120℃-160℃温度下进行，其和烟气中存在的氧水、水蒸气之间发生反应，生成硫酸，被吸附在活性炭的孔隙当中。

化学吸附和公式为：SO2+O2→SO3.，SO3+nHO→H2SO4，逐渐向硫酸盐转换，反应式為：H2SO4+NH→NH4HSO4

NH4HSO4+NH3→（NH4）2SO4

3.2 脱硝机理

喷氨气进行脱硝处理，将活性炭当成脱除NOx的载体以及催化剂，其中的NOx和NH3两者，在温度为107℃-167℃情况下，焦基的表面则会出现催化反应，然后对NOx进行分解，使其形成N2和H2O，同时被吸附在活性炭上，反应公式如下：

对活性炭进行循环使用，当吸附了SO2之后，然后将活性炭输送到再生塔中，将其加热到400℃，然后释放出SO2。

3.3 活性炭除尘原理

因为活性炭自身存在较高的吸附性，活性炭吸附层的作用如同颗粒层次过滤器，经过相应的惯性碰撞和拦截作用下，烟气当中的粉尘颗粒则会在床层的内部不同位置被吸附，最终完成对烟气的净化工作。活性炭中所吸附的尘埃，从再生反应器中，经过振动而一并排出。

3.4 技术特点

对其进行处理，是在一个反应器内进行的，能够使其进一步达到脱硫硝的处理效果。同时可以附带脱除二噁英、重金属等污染物。活性炭干法烟气，集成了净化技术生产的高浓度SO2气体副产物，同时还对各种硫酸盐产品进行加工，所回收的硫资源利用价值比较高，所回收的碳粉可以作为燃料进行应用，主体工艺中没有废水，也没有固体废物。在国内，已经开发完成的烟气脱硫脱硝使用的是活性炭，并且对其进行批量生产，这样做，生产成本比较低。

4 结束语

结合焦炉烟气的物理化学性质，结合相应的环保标准，针对焦炉烟气当中集中已有的相对成熟的烟气脱硫脱硝方法做出进一步分析、总结和改进，进一步提出了烟气脱硫脱硝的基本流程方案设计，这些内容对于今后的脱硫脱硝系统有效应用带来重要影响，推动焦炉烟道气脱硫脱硝工作的全面开展，为企业的可持续发展奠定基础。

参考文献

[1]卢小楠，刘辰，孙海燕.烟气脱硫脱硝技术发展问题试分析[J]. 品牌. 2015（03）

[2]王岩，张飏，郭珊珊，白效言，周琦，王之正. 焦炉烟气脱硫脱硝技术进展与建议[J]. 洁净煤技术. 2017（06）