活性焦联合脱硫脱硝技术在焦炉炼焦烟气治理中的应用

江欢欢

摘要：焦炉炼焦是一项复杂的过程，会产生大量的烟气污染环境，是当前主要的污染源之一。排放的烟气中有大量的二氧化硫污染物，是造成酸雨的主要因素，如何有效解决这一问题，国内开始逐步引进新技术和新工艺进行烟气治理，使用活性焦联合脱硫脱硝技术，对排放烟气有效处理后，符合标准方可排放到大气中。本文主要分析烟气治理中，活性焦与脱硫脱硝技术联合应用效果，结合技术特点灵活运用到实处。

关键词：脱硫脱硝技术;活性焦;烟气治理;环境污染

环境污染已经成为人类社会共同面临的主要问题之一，尤其是我国工业化进程加快，工业生产能力提升的同时，也导致环境污染问题愈加严重。焦炉炼焦中所产生的废气污染问题严重，首当其冲，如何响应环境保护要求，应积极推动配套工艺和设备创新改进。基于活性焦联合脱硫脱硝技术，在不影响生产效率和质量前提下，尽可能对对排放的烟气有效处理，去除其中有害物质，以免对环境产生严重的污染和破坏。

1 活性焦特性

活性焦本质上属于活性炭范畴，活性大，相较于活性炭的吸附性更强。活性焦所选择的材料成本低，热稳定性与孔隙结构良好，产品还具有较强的还原性能。有别于活性炭，活性焦可再生特性鲜明，在烟气处理中，活性焦会吸附大量有毒有害物质，逐步累积下覆盖活性中心位置，随之弱化活性焦效应，脱出效率大大降低[1]。另外，选择可再生方法来去表面吸附物质，可以恢复活性焦原本特性，继续吸附大量的有毒有害物质，形成良性循环，实现烟气有效治理。

2 焦炉烟气治理中活性焦联合脱硫脱硝技术应用

焦炉炼焦过程中，会产生一定含有有毒有害物质的烟气，为了避免污染环境，需要寻求合理有效的烟气治理技术应用其中，优化生产全过程，具体问题表现在以下几点。

2.1优化生产工艺流程

焦炉烟气治理中，为了最大程度上发挥活性焦联合脱硫脱硝技术优势，应契合实际情况进一步优化配套工艺，具体包含烟气吸收、解吸与硫回收等环节。结合活性焦特性，移动床对产生的烟气吸附，加热活性焦后再生处理，确保活性焦具备足够的吸附性能[2]。吸附单元中，二氧化硫气体发生氧化反应形成三氧化硫物质，溶解在水中后形成稀硫酸气溶胶，进而由吸附性充分吸附。吸附塔中加入一定量的NH3，在活性焦的催化还原作用下，氮氧化物会发生化学反应生成氮气。吸附过二氧化硫活性焦，进入脱吸器后再生，使用反应器来回收二氧化硫气体的硫物质，加热处理后保证活性焦的吸附性能恢复，可以正常使用。

2.2脱硫和脱硝的机理

脱硫机理，活性焦应用在烟气治理中，可以有效吸附、催化和氧化二氧化硫，进而实现脱出烟气中的硫物质[3]。烟气中如果有大量的水蒸气与氧气，受到活性焦催化影响发生化学反应，二氧化硫与水蒸气反应产生硫酸，有助于进一步强化活性焦吸附量，满足烟气脱硫治理需要。脱硫反应机理公式如下：

脱硝机理，活性焦脱硫系统中，将适量的NH3加入其中，有助于充分脫除烟气中的一氧化氮，与活性焦表面碱性化合物反应，进而分解其中的有毒有害物质。公式如下：

2.3技术特点

焦炉烟气治理中，应用活性焦联合脱硫脱硝技术，其特点表现在以下几点：（1）活性焦来源广泛，热稳定性良好，同时具有还原性和催化性，因此在烟气脱硫脱硝治理中应用有着实质性价值。活性焦可以脱出氮氧化物、二氧化硫和粉尘等物质，提升脱除效率[4]。需要注意的是，脱除期间，不需要加入工艺水即可处理，不仅可以减少废水排量，还可以最大程度上维护生态平衡。（2）活性焦联合脱硫脱硝技术，控制反应温度在烟气排放温度正常范围内，排放烟气前不需要加热、冷却处理，可以显著降低处理能耗。此种工艺实际应用较为简单，不需要过大的占地面积，前期安装与后期维护便捷，并且脱除的硫物质可以直接出售，为企业带来更加可观的经济效益。

2.4应用效果

炼焦企业采用活性焦联合脱硫脱硝技术治理烟气，实时监测处理数据，在此基础上进一步分析，脱除效果可以达到99%以上。而脱硫效果如何，很大程度上是由烟气中水蒸气、氧气以及活性焦比表面积等相关因素所决定。焦炉烟气氧气含量8%，水蒸气含量3%，活性焦比表面积320㎡/g，可以保证烟气治理活动顺利进行，提升脱硫处理效果。脱销方面，结合烟气中氮氧化物统计结果来看，脱除效率得到显著提升，可以降低氮氧化物浓度不超过50mg/m?，满足烟气治理标准[5]。即便脱硝效率得到显著提升，但同预期80%以上还有很大差距，主要是由于活性焦再生解吸能力有所不足，配套的喷氨系统运行稳定性不足。在了解具体原因后，积极推动工艺改进，便于最大程度上提升烟气处理效果，规避对环境的污染与破坏。

此外，我国每年都会大量进口硫磺，将二氧化硫还原后产生单质硫，可以实现资源的有效回收和利用，提升资源利用效率，保护环境同时，契合可持续发展要求。

结论：

总而言之，烟气治理本质上是为了规避对生态环境的污染和破坏，使用活性焦联合脱硫脱硝技术，发挥活性焦解吸作用脱除其中的有毒有害物质，并且将脱除的硫存储再利用，不仅可以减少对环境的污染，还可以为企业带来更大的经济效益，推动企业可持续发展。

参考文献：

[1]王慧红，刘碧涛.活性焦联合脱硫脱硝技术在烟气治理中的应用[J].资源节约与环保，2020（04）：5.

[2]钱虎林，江静，杨磊. 焦炉烟气污染前端控制措施及脱硫脱硝工艺选择[N]. 世界金属导报，2019-12-10（B12）.

[3]王宁.活性焦联合脱硫脱硝技术在焦炉烟气治理中的应用[J].新疆钢铁，2019（01）：9-11.

[4]吴辉.燃煤锅炉的烟气治理策略和脱硫脱硝关键技术研究[J].化工设计通讯，2017，43（08）：13+19.

[5]刘强，周兴，唐夕山，刘静.活性焦联合脱除技术在球团烟气治理中的实践[J].矿业工程，2016，14（04）：41-43.

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