焦炉烟气脱硫脱硝技术研究11.6

焦炉烟气脱硫脱硝技术研究冶金焦炭生产及冶炼焦化行业中焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气燃烧后可产生大量大气污染物，包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)及烟尘等。随着我国经济的高速发展，硫化物和氮氧化物的排放量急剧增加。虽然过去的排放量达到国家标准，但是仍然造成了大气环境污染问题，如：雾霾。2012年6月，国家颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)，明确规定现有焦化企业2015年1月1日后焦炉烟道气中污染物的排放限值、特别限值，地区更是提出了更为严格的要求，见表1。表1《炼焦化学工业污染物排放标准》区域SO2NOX粉尘炼焦企业5050030特别限值地区3015015因此，全国的炼焦化学工厂是否能实现全新的排放标准关系到工厂是否能继续维持生产。所以全国的炼焦化学工厂必须更改原有的减排设备。目前，世界上尚无长期稳定运行的焦炉烟道气同时脱硫脱硝大型工程业绩。现在主要有以下两种烟气脱硫脱硝技术可以实现同时实现脱硫和脱硝。第一：活性炭吸附一体化脱硫脱硝技术;第二：半干法烟气脱硫(SDA/CFB)+选择性催化还原(SCR)组合式脱硫脱硝技术，所谓半干法脱硫是指目前已经非常成熟的旋转喷雾法(SprayDryingAbsorption，简称“SDA”)或循环流化床法(CirculatingFluidizedBed，简称“CFB”)脱硫工艺；第三：可以利用选择性催化技术直接对排放的硫化物和氮化物进行催化。第四：催化还原技术+双碱法脱硫。第五：臭氧氧化法。1.活性炭吸附一体化脱硫脱硝技术是利用活性炭的吸附作用将炼焦过程中产生的硫化物、氮氧化物、颗粒物及其他污染物。特别是对于高浓度的气态污染物吸附能力最强，而活性炭又具有吸附污染物后可重新利用的优点，所以活性炭吸附一体化脱硫脱硝技术可以作为高浓度炼焦厂的选择。2.半干法烟气脱硫(SDA/CFB)+选择性催化还原(SCR)组合式脱硫脱硝技术，半干法烟气脱硫技术可以将硫化物去除。而SCR脱硝的原理是在催化剂的作用下，利用氨作为还原剂在特定的温度条件下使其与烟气中的NOx反应，产生无害的N2和H2O。其主要反应式为:4NO+4NH3+O24N2+6H2O(1)6NO2+8NH37N2+12H2O(2)NO+NO2+2NH3N2+3H2O(3)催化剂是该技术的核心，按催化剂的反应温度分为高温、中温、低温催化剂。目前应用最为广泛的是金属氧化物高温催化剂，一般以TiO2为载体，V2O5、WO3、MoO3为主要活性成分。催化剂的应用情况如表2所示。脱硫脱硝工艺如图一所示。表2不同催化剂的应用分类高温催化剂中温催化剂低温催化剂（高）低温催化剂（低）温度范围/℃450～600320～450200～300100～200组分Ti2/V2O5TiO2/V2O5TiO2/V2O5TiO2/V2O5应用场合高温炉窑烟气脱硝电站锅炉烟气脱硝烧结机头烟气脱硝，典型温度250～300℃垃圾焚烧烟气脱硝，典型温度170～180℃图1脱硫脱硝技术流程图3.利用选择性催化技术将硫化物和氮氧化物分别催化氧化成SO3和NO2、N2、NO3，而催化氧化成的SO3、NO3可以制成硫酸和硝酸重新用于工业生产。这样既可以降低硫化物和氮氧化物的排放，又可以回收可以用的物质。4.催化还原技术+双碱发脱硫技术，现将排放的污染气体进行催化还原可以将氮氧化物还原为N2同时利用炼焦时的高温将氮气与氢气反应生成NH3，因此就可以利用产生的NH3作为脱硫剂进行脱硫。5.臭氧脱硝的原理在于臭氧可以将难溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物。在脱硝的同时臭氧又可以将硫化物氧化为SO2、SO3等易溶于水的硫化物，而氧化后的气体进入洗涤塔中被吸收，以达到脱硫脱硝的目的。