焦炉烟气治理技术及其应用
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焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收利用一体化技术焦炉烟道气主要污染成分有SO2、NOx等。
SO2和NOx 不仅危害人类身体安康,而且还严重地污染环境。
国家出台了更为严格的炼焦化学工业污染物排放标准。
技术人员研究开发了新型的脱硝催化剂、镁法烟气脱硫工艺和径向热管式余热锅炉等专有的核心技术,并且集成创新地提出了焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收利用的解决方案。
该方案能从根本上解决目前国内焦炉烟道气排放污染环境和余热未回收利用的问题,不仅具有显著的经济效益,还有巨大的社会效益。
1焦炉烟道气的污染特性焦化厂是专门从事冶金焦炭生产及冶炼焦化产品加工、回收的专业工厂。
焦炉烟气以焦炉煤气燃烧后产生的废气为主,主要成分有SO2、NOx等。
在我国二氧化硫和氮氧化物是大气中主要污染物,是衡量大气是否遭到污染的重要标志。
我国的一些城镇,大气中SO2和NOx的危害较为普遍,而且非常严重。
20**年6月环境保护部及国家质量监视检验检疫局联合发布了GB16171-20**《炼焦化学工业污染物排放标准》,明确规定了焦化工业的大气污染物排放标准。
新标准要求焦炉烟囱燃烧尾气中SO2浓度小于50mg/m3,氮氧化物浓度小于500mg/m3,粉尘浓度小于30mg/m3。
特别地区要求SO2浓度小于30mg/m3,氮氧化物浓度小于150mg/m3,粉尘浓度小于15mg/m3。
更为严格的焦化工业大气污染物排放标准和日益紧张的能源供应,急需技术更为先进、经济、合理的焦炉烟气处理方法。
中钢集团***热能研究院公司联合中科院技术人员集成低温SCR烟气脱硝技术、镁法烟气脱硫工艺和径向热管式余热锅炉等专有的核心技术,提出了焦炉烟道气脱硫、脱硝及余热回收利用的综合解决方案。
2一体化解决技术针对客户的要求和焦炉现有煤气处理工序,中钢热能研究人员研究开发并且集成了焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收利用的一体化技术。
2.1方案描述焦炉烟气处理流程(如图1所示):焦炉→焦炉烟道气→脱硝反应器→热管式烟气换热器→增压风机→脱硫塔→塔顶烟囱排放。
浅析控制焦炉烟气污染物排放的几种方法控制焦炉烟气污染物排放是保护环境和人类健康的重要任务。
下面我将从几个方面对控制焦炉烟气污染物排放的几种方法进行浅析。
首先是烟气脱硫。
焦炉烟气中的二氧化硫是一种主要的污染物,可以通过烟气脱硫的方法进行处理。
常用的烟气脱硫方法包括石灰石石膏法、海藻酸法、吸收剂法等。
其中,石灰石石膏法是最常用的方法之一,通过向烟气中喷射含有石灰悬浊液的喷射器,使二氧化硫与石灰生产出硫化钙并形成石膏。
石膏可作为建材或肥料,从而实现资源的循环利用。
其次是烟气除尘。
焦炉烟气中的颗粒物(如煤尘)也是一种常见的污染物,可通过烟气除尘技术去除。
常用的烟气除尘技术包括布袋除尘器、静电除尘器、湿式电除尘器等。
其中,布袋除尘器是最常用的方法之一,通过设立一定数量的滤袋,使烟气通过滤袋时颗粒物被截留在表面,从而达到除尘的效果。
此外,在布袋除尘时加入脉冲喷吹措施可有效清洁滤袋,延长使用寿命。
再次是低氮燃烧技术。
燃烧过程是焦炉排放氮氧化物(NOx)的主要途径。
通过采用低氮燃烧技术,可以降低焦炉燃烧过程中NOx的生成量。
低氮燃烧技术一般包括改善燃料质量、增加燃烧室高温区等方法。
此外,还可采用尾气再循环技术,将一部分尾气重新投入到燃烧过程中,减少氮氧化物的生成。
最后是固体废弃物的资源化利用。
焦炉烟气中的灰渣是固体废弃物,其中含有一定的铁和氰化物等有害物质。
通过合理处理和利用,可以实现固体废弃物的资源化利用。
例如,将焦炉灰渣用于建筑材料生产中,可用作矿渣砂或添加剂;将焦炉烟气中的氰化物经过适当处理,可以转化为对焦炉炉渣和炉尘无害的氰盐。
综上所述,对于控制焦炉烟气污染物排放,可以采取烟气脱硫、烟气除尘、低氮燃烧技术和固体废弃物的资源化利用等方法。
这些方法可以有效减少焦炉烟气中的污染物排放,在保护环境和健康的同时实现资源的循环利用。
焦化废气处理技术的研究与应用随着城市化进程的加速,能源需求逐年增加,煤炭资源的开采和利用成为了国家发展的重要支柱,煤焦化作为一种主要的能源策略,被越来越多的国家和地区广泛应用。
焦化是一种热化学过程,它的主要产物是煤焦油, 焦炭和焦化废气。
焦化废气是由焦炉挥发物、炭化炉废气和煤焦油加热过程中所生成的有害气体,该废气含有大量的化学成分,其中主要成分为氢气,甲烷,氨,苯系和硫化物等,这些气体在未经处理之前会对环境和人们的生命健康造成严重的影响。
焦化废气对环境的影响焦化废气中含有大量的有害气体和颗粒物,在未经处理之前会对环境造成极为严重的危害。
首先,它会对大气环境造成污染,形成臭氧和酸雨,进而影响农作物的生长和人们的健康。
其次,焦化废气中含有苯、邻苯二甲酸酯等有害物质,这些物质是致癌物质,会对人们的生命健康造成严重的危害。
最后,焦化废气中的NOx、SOx等会导致大气污染,对生态环境造成一定破坏。
因此,为了保护环境和人们的健康,需要采取有效的措施对焦化废气进行治理。
焦化废气处理技术针对焦化废气的特点,采取了多种处理措施,其主要方法包括物理吸收法、化学吸收法、烟气干法脱硫、湿式电除尘、静电除尘、活性炭吸附法、等离子和光催化氧化法等。
这些方法在焦化废气处理中都发挥了重要作用。
1.物理吸附法物理吸附法是一种将废气中的有害气体和颗粒吸附到吸附剂表面上的方法,该方法主要用于废气中颗粒物的捕集。
这种方法的优势是处理效率高,投资和运行成本低,但由于吸附剂需要大量更新和更换,因此处理效率对吸附剂的选择和更新也有很大的影响。
2.化学吸收法化学吸收法是在吸附剂和污染物之间发生化学反应,将污染物吸附在吸附剂的表面上。
该方法主要用于焦化废气中含有的氨气和二氧化硫,这种方法的优点是处理效率较高,吸附剂可以回收和再利用,但化学吸收剂的成本较高,且吸附剂的选择及饱和度对处理效率也有很大的影响。
3.湿式电除尘法湿式电除尘法是通过电场的作用使气体中的颗粒物电离,然后利用电荷的作用原理采用淋水冷却等方法将其降至地面。
105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用1. 引言1.1 背景介绍焦化企业是我国最大的二氧化硫排放源之一,焦炉烟气排放含有大量有害气体,对环境和人体健康造成严重危害。
随着环境保护意识的增强和《大气污染防治行动计划》的实施,焦化企业需要加强对烟气的净化治理,实现烟气脱硫脱硝除尘的目标。
目前,我国焦炉烟气脱硫脱硝除尘技术已取得了一定进展,但仍存在一些问题和挑战。
比如传统的石膏湿法脱硫存在废水排放、石膏处理困难等问题;SCR脱硝技术需要高成本投入,运行维护成本高等。
研究与开发高效、节能、环保的烟气净化技术对于焦化企业减少污染物排放、提高资源利用率和经济效益具有重要意义。
本文旨在系统总结106万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘技术及应用的现状,探讨技术创新与发展方向,为实现烟气净化技术的突破和进步提供参考。
1.2 问题提出焦炉是炼钢过程中产生大量烟气的重要设备,其中含有大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质。
这些有害物质对环境造成严重污染,严重危害人们的健康和生活质量。
焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术的开发和应用显得尤为重要。
目前,我国焦化产能不断增长,焦炉烟尘排放量呈上升趋势。
环境污染治理已成为社会关注的热点话题,政府也在不断加大环保力度。
如何提高焦炉烟气治理技术,减少有害物质排放,减轻环境污染影响,成为当前亟需解决的问题。
随着科技的不断进步和环保意识的提高,一些焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术也在不断涌现,但仍存在一些问题和挑战。
如何将这些技术更好地应用于实际生产中,提高治理效率,降低治理成本,实现经济效益和环保效益的双赢,是我们亟需研究和解决的课题。
本文将重点探讨105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用,以期为环境保护和可持续发展提供参考和借鉴。
1.3 目的和意义引言:烟气脱硫、脱硝和除尘技术是当前大气污染治理的重要环节,对于改善环境质量、保护人民健康具有重要意义。
在焦炉中,烟气中含有大量二氧化硫、氮氧化物等对环境造成危害的物质,而脱硫、脱硝和除尘技术可以有效地将这些有害物质去除,降低大气污染物的排放。
焦炉废气回炉燃烧技术在焦炉工艺调整中的应用随着我国煤炭工业的发展,焦化行业作为重要的煤炭深加工环节,其能源消耗和环境污染问题备受关注。
在焦炉生产过程中,产生大量焦炉废气,若直接排放,会造成严重的环境污染。
研究和应用焦炉废气回炉燃烧技术,对于减少环境污染、提高炉石燃烧利用率、节能减排具有重要的意义。
一、焦炉废气回炉燃烧技术原理焦炉废气回炉燃烧技术是指将焦炉排放的废气通过处理后,再次回炉进行燃烧利用的技术。
其原理主要包括焦炉废气收集、废气净化、废气预热、废气回炉燃烧等过程。
通过提高废气的回炉温度和压力,使其重新参与炉内燃烧过程,有效提高炉内煤气利用率和热效率,达到节能减排的目的。
二、焦炉废气回炉燃烧技术的优势1. 减少污染排放。
采用焦炉废气回炉燃烧技术,可以减少焦炉排放对环境造成的污染,改善空气质量,保护生态环境。
2. 提高能源利用效率。
焦炉废气回炉燃烧技术能够充分利用焦炉废气中的热能,提高能源利用效率,降低企业生产成本,促进技术升级和产业结构调整。
3. 降低对外能源依赖。
通过提高炉内煤气利用率,减少外部能源消耗,特别是对于我国资源短缺、外部依赖度较高的煤炭行业,具有重要的战略意义。
三、焦炉废气回炉燃烧技术在焦炉工艺调整中的应用1. 技术改造升级。
针对现有的焦炉工艺流程,需要对设备进行改造升级,以适应焦炉废气回炉燃烧技术的要求,包括焦炉废气收集系统、废气净化系统、废气预热系统等。
2. 运行优化调整。
在实际生产过程中,需要对焦炉废气回炉燃烧工艺进行运行优化调整,包括废气回炉燃烧过程的温度、压力、气流速度、气氛控制等参数的优化。
3. 系统监测控制。
建立完善的焦炉废气回炉燃烧技术监测控制系统,对废气回炉燃烧过程进行实时监测和控制,确保工艺稳定运行,提高炉内煤气利用率和热效率。
四、焦炉废气回炉燃烧技术的发展趋势1. 技术集成创新。
未来焦炉废气回炉燃烧技术将向多技术集成方向发展,包括化学吸收、膜分离、高效热交换等技术的创新应用,提高系统能源利用效率和净化效果。
焦炉烟气治理技术及其应用摘要:面对日益严峻的环保压力,近年来我国对环境污染问题越来越重视,对烟气排放和节能降耗的要求越来越严格,特别是《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)的颁布实施,其排放标准的提升有力地推动了炼焦生产工艺和污染治理技术的研发。
按照GB16171—2012要求的焦炉烟气经除尘后烟囱排放废气NOx含量≤150mg/m3、SO2含量≤20mg/m3、烟尘含量≤10mg/m3,在役焦炉装置若不采取脱硫脱硝除尘治理措施,其烟气无法实现达标排放。
因此,焦炉烟气的脱硫脱硝除尘技术成为整个焦化行业关注的重点和难点。
就此,本文探讨了焦炉烟气治理脱硫脱硝技术及其应用。
关键词:焦炉烟气治理;治理技术;技术应用1 焦炉烟气特点分析焦炉因为选择的生产工艺相对特殊,烟囱排放的热烟气中含有SO2、NOx以及粉尘等,氮氧化物较多,烟气需要在脱硫脱硝、除尘处理之后才能够排放。
烟气中的二氧化氮则是因为煤气在高温燃烧之后出现,焦炉煤气中含有的氢气超过50%,燃烧速度相对较快、火焰燃烧温度在1800℃左右,煤气中的氧气和氮气在1300℃左右会出现显著的氧化反应,并且生成二氧化氮。
从总体角度来分析,焦炉烟气具有以下显著的特征,首先,焦炉烟气温度范围在180到300℃之间,其温度容易波动;其次,焦炉烟气中成分相对复杂,二氧化硫含量相对较高,浓度在150到500mg/Nm3之间;再者,焦炉烟气中含有的二氧化硫浓度在180到230℃之间,二氧化硫容易和氨反应,从而生成硫酸铵,让管道受到堵塞,设备遭到腐蚀;最后是焦炉烟囱需要处在热备状态,即烟气经过脱硫脱硝之后,控制最后的排放温度在130℃左右。
2 焦炉烟气脱硫脱硝技术分析2.1 低温SCR脱硝+NH3湿法脱硫技术此技术为先脱硝—余热回收—再脱硫,适用于烟气温度高于280℃的烟气脱硫脱硝,当烟气温度低于280℃时,还原剂易与烟气中的SO2生成硫酸铵,温度越低生成速度越快,硫酸铵粘附在脱硝催化剂表面,降低脱硝效率或使催化剂失效,因此需设计燃烧器系统将烟气温度加热至280℃以上,其工艺简图流程:焦炉烟囱烟气→过滤器→燃烧器→SCR反应器→余热回收→氨法脱硫→湿电除尘直排或加热后返回烟囱。
焦化生产中大气污染物的控制技术焦化是一种重要的工业生产过程,但其排放的大气污染物对环境和人体健康造成了严重的威胁。
因此,焦化生产企业需要采取有效的控制技术来降低大气污染物的排放。
本文将介绍几种常用的焦化大气污染物控制技术。
一、炉内减排技术1. 焦炉煤气净化技术焦炉煤气是焦化过程中产生的重要副产品,但其中含有大量的有害气体和颗粒物。
为了控制大气污染物的排放,焦化企业可以采用焦炉煤气净化技术对煤气进行处理,如湿法洗涤、干法净化等方法,从而达到去除有害气体和颗粒物的效果。
2. 延长焦炉清洗周期焦炉清洗是焦化生产中必不可少的环节,但在清洗过程中会产生大量的粉尘和废水。
因此,焦化企业可以采取措施延长焦炉清洗周期,减少清洗次数,从而降低粉尘和废水的排放。
二、末端减排技术1. 煤气净化末端技术煤气净化末端技术是焦化生产中控制大气污染物排放的重要手段之一。
焦化企业可以采用高效的除尘设备和脱硫设备对煤气进行处理,如电除尘器、布袋除尘器、湿法脱硫等技术,从而达到减少颗粒物和硫化物排放的目的。
2. 焦炉破碎末端技术焦炉破碎是焦化生产中产生粉尘的重要环节。
为了控制粉尘的排放,焦化企业可以采取粉尘抑制剂喷洒、加装高效除尘器等技术措施,从而减少破碎过程中的粉尘排放。
三、设备更新技术1. 采用高效低排放设备焦化企业可以通过更新设备来降低大气污染物的排放。
采用高效低排放设备可以提高生产效率的同时,减少排放的大气污染物的浓度和量。
2. 烟气脱硫技术改造焦化炉的烟气主要含有二氧化硫等有害气体,为了减少烟气中二氧化硫的排放,焦化企业可以进行烟气脱硫技术改造,如采用湿法脱硫技术、石灰石-石膏法脱硫技术等,有效地降低二氧化硫排放量。
总结起来,焦化生产中的大气污染物控制技术包括炉内减排技术、末端减排技术和设备更新技术。
通过采用这些技术,焦化企业可以有效地降低大气污染物的排放,保护环境和人体健康。
然而,为了进一步提高焦化生产的环境性能,还需不断推进技术的创新和应用,以实现绿色、低碳的焦化生产。
焦炉烟气脱硫脱硝净化技术与工艺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。
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露点温度,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,由于焦炉烟囱未应用防腐措施只能排放到大气环境中。
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焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用邯钢焦化厂成功运用了焦炉烟气脱硫脱硝技术,通过该技术的实施和稳定运行,实现了焦炉烟道气的达标排放,各项指标均符合《炼焦化学工业污染物排放标准》表6中特殊地区排放限值要求,具有良好的环境效益和社会效益,具有较高的推广应用价值。
标签:焦化;焦炉烟气;脱硫脱硝随着国家对空气质量管理提出了更高的标准,特别是《炼焦化学工业污染物排放标准》的实施,邯钢焦化厂为了实现焦炉废气的达标排放,满足国家提出的高标准要求,在焦化厂实施了焦炉烟气脱硫脱硝系统建设,项目投产后各项技术经济指标达到了设计要求,环境效益和社会效益显著。
1 脱硫脱硝工艺比较与选择目前工业上广泛应用的脱硝技术为SCR(选择性催化还原法)和SNCR(选择性非催化还原法)。
但是SNCR法是在炉膛内部喷射还原剂,会对焦炉生产工艺造成影响,另外SNCR脱硝需要高温区域,焦炉生产过程难以实现。
同时。
炼焦炉的生产工艺的特点不允许在炼焦炉的内部进行喷氨脱硝,因此SNCR法不适用本项目烟气的脱硝。
选择性催化还原技术是一种成熟的商业性NOx 控制处理技术。
脱硝原理是在280-350℃下,将含氨的还原剂喷入烟气中,在催化剂的作用下,还原剂有选择性地把烟气中的NOx还原为无毒无污染的N2和H2O,还原剂可以是液氨、氨水、尿素、碳氢化合物(如甲烷、丙烯等)等。
以氨为还原剂的SCR反应如下:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O。
上面第一个反应是主要的,因为烟气中几乎95%的NOx以NO的形式存在。
与其他脱硝方法比较,焦化厂采用的准低温催化剂SCR脱硝具有以下优势:①脱硝效率高,高达90%,对NOx的脱除效果十分显著。
我公司拥有自行研发的准低温催化剂配方能高效满足初始NOx浓度高达1000mg/Nm3的烟气脱硝,不仅节约成本,而且节约了反应器空间占地位置;②技术成熟。
自20世纪80年代初开始逐渐应用于燃煤锅炉烟气脱硝,经过几十年的理论研究和实际应用,SCR 技术已经被公认为烟气脱硝的主流技术;我们在低温(250℃-300℃)烟气脱硝领域,已有运行半年多的应用业绩。
焦炉烟气治理技术及其应用
发表时间:2019-06-20T09:49:49.353Z 来源:《基层建设》2019年第8期作者:刘浩波1 穆根秀2 肖欣欣3
[导读] 摘要:面对日益严峻的环保压力,近年来我国对环境污染问题越来越重视,对烟气排放和节能降耗的要求越来越严格,特别是《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)的颁布实施,其排放标准的提升有力地推动了炼焦生产工艺和污染治理技术的研发。
1.身份证号:4414811990****XXXX,广东深圳 518000
2.身份证号:6123231988****XXXX,广东深圳 518000
3.身份证
号:4414811993****XXXX,广东深圳 518000
摘要:面对日益严峻的环保压力,近年来我国对环境污染问题越来越重视,对烟气排放和节能降耗的要求越来越严格,特别是《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)的颁布实施,其排放标准的提升有力地推动了炼焦生产工艺和污染治理技术的研发。
按照
GB16171—2012要求的焦炉烟气经除尘后烟囱排放废气NOx含量≤150mg/m3、SO2含量≤20mg/m3、烟尘含量≤10mg/m3,在役焦炉装置若不采取脱硫脱硝除尘治理措施,其烟气无法实现达标排放。
因此,焦炉烟气的脱硫脱硝除尘技术成为整个焦化行业关注的重点和难点。
就此,本文探讨了焦炉烟气治理脱硫脱硝技术及其应用。
关键词:焦炉烟气治理;治理技术;技术应用
1 焦炉烟气特点分析
焦炉因为选择的生产工艺相对特殊,烟囱排放的热烟气中含有SO2、NOx以及粉尘等,氮氧化物较多,烟气需要在脱硫脱硝、除尘处理之后才能够排放。
烟气中的二氧化氮则是因为煤气在高温燃烧之后出现,焦炉煤气中含有的氢气超过50%,燃烧速度相对较快、火焰燃烧温度在1800℃左右,煤气中的氧气和氮气在1300℃左右会出现显著的氧化反应,并且生成二氧化氮。
从总体角度来分析,焦炉烟气具有以下显著的特征,首先,焦炉烟气温度范围在180到300℃之间,其温度容易波动;其次,焦炉烟气中成分相对复杂,二氧化硫含量相对较高,浓度在150到500mg/Nm3之间;再者,焦炉烟气中含有的二氧化硫浓度在180到230℃之间,二氧化硫容易和氨反应,从而生成硫酸铵,让管道受到堵塞,设备遭到腐蚀;最后是焦炉烟囱需要处在热备状态,即烟气经过脱硫脱硝之后,控制最后的排放温度在130℃左右。
2 焦炉烟气脱硫脱硝技术分析
2.1 低温SCR脱硝+NH3湿法脱硫技术
此技术为先脱硝—余热回收—再脱硫,适用于烟气温度高于280℃的烟气脱硫脱硝,当烟气温度低于280℃时,还原剂易与烟气中的SO2生成硫酸铵,温度越低生成速度越快,硫酸铵粘附在脱硝催化剂表面,降低脱硝效率或使催化剂失效,因此需设计燃烧器系统将烟气温度加热至280℃以上,其工艺简图流程:焦炉烟囱烟气→过滤器→燃烧器→SCR反应器→余热回收→氨法脱硫→湿电除尘直排或加热后返回烟囱。
江苏爱尔沃特环保设备公司、合肥晨曦公司均已投产了该脱硫脱硝工艺,唐山古玉焦化采用该工艺,脱硫脱硝后烟气达标排放。
氨水湿法脱硫,技术发展最早,技术较成熟,氨法气液接触面积大,脱硫效率高,生产运行安全可靠,但该工艺投资和占地较大,需增加加热系统,运行费用较高,烟气含水量增加,在冬季排放时会出现“白汽”,影响环保视觉效果。
2.2 半干法SDA脱硫+低温SCR脱硝技术
此技术为中冶焦耐院和宝钢节能开发的烟气脱硫脱硝工艺,2014年在河北达丰焦化完成工业试验后,2015年11月在湛江投产了国内第一套脱硫脱硝一体化工艺装备。
主要技术特点在于旋转喷雾半干法脱硫,用Na2CO3制浆后喷雾脱硫,相比湿法脱硫烟气50~60℃温降,半干法烟气温降只有20~30℃,可减少助燃费用,有利于余热的回收。
工艺流程:烟气先脱硫—脱硝—再余热回收。
该工艺在国内湛江、贵州黔桂、唐山中润等投产运行多套,烟气均能实现达标排放,该工艺是目前国内脱硫脱硝主流工艺之一,但工艺也存在投资较大、占地面积大、运行费用较高的不足,需要不断的改进完善。
2.3 干法SDS脱硫+低温SCR脱硝技术
此技术为北京利德衡环保工程公司引进比利时工艺开发的烟气脱硫脱硝技术,烟气先脱硫—再低温SCR脱硝—余热回收。
主要技术特点是取消了脱硫塔,NaHCO3磨粉后喷入烟气管道中完成烟气脱硫,由于采用干粉脱硫剂,烟气温降只有5℃左右,基本上不需要设置补燃装置,取消了脱硝塔,相对减少建设面积和投资。
此工艺已经在河北达丰、九江和邢钢投产,烟气达标排放,干法脱硫逐步得到行业青睐,是焦炉烟气脱硫脱硝先进技术发展方向之一。
此外,北京宝聚科技公司开发的钙基干法脱硫+低温SCR脱硝工艺,与干法SDS脱硫工艺相近,但需要脱硫塔,该工艺也在内蒙美方能源公司达标投产。
2.4 双氨法脱硫脱硝技术
山东铁雄冶金科技公司采用臭氧+双氨一体法脱硫脱硝工艺,烟气先进行余热回收,温度降到160℃后进入洗涤塔,除去烟气中的焦油、灰尘和降低烟气温度,洗涤后的烟气中通入臭氧,臭氧把烟气中NO氧化NOx,烟气进入脱硫脱硝一体塔的底部,脱硫脱硝塔上段用硫铵母液喷洒,防止氨逃逸,中段用浓氨水和剩余氨水喷洒,中段和下段氨水循环喷洒。
在塔内SOx和NOx分别反应生成亚硫酸铵、硫酸铵和硝酸铵,中段抽出一部分循环液进入氧化槽,用空气把亚硫酸铵氧化成硫酸铵后送入硫铵单元生产硫铵产品。
烟气换热120℃后返回烟囱,冬季气温低的时候有少量“拖尾”现象。
2.5 常温有机催化双脱工艺技术
江苏南通海鹰、北京长信乐纯引进以色列的常温有机催化双脱工艺技术,以有机催化剂为载体,一体化完成脱硫脱硝。
工艺流程:烟气先经过臭氧氧化,烟气温度小于150℃,然后进入脱硫塔,烟气中的SO2和NOx溶解在水里分别生成H2SO3和HNO2,利用有机催化剂将H2SO3和HNO2在氧化空气的条件下氧化成稳定的H2SO4和HNO3,生成的H2SO4和HNO3被氨水做吸收剂的溶液吸收,生成硫酸铵和硝酸铵。
此工艺催化剂使用寿命长,不需要如低温SCR脱硝工艺需每年更换催化剂,运行费用相对低一半左右,经济上具有较好的竞争力。
该工艺已在山西永鑫焦化、河北旭阳焦化等投用。
2.6 炭材料新型活性催化剂脱硫+低温SCR脱硝
成都国华开发的炭材料新型活性催化剂脱硫+低温SCR脱硝,煤科院和扬州康龙开发的活性炭、活性焦作为催化剂的双脱工艺,分别在河南金马焦化、长治麟源煤业公司和潞安祥瑞焦化公司投产运行。
3 焦炉烟气脱硫脱硝技术发展方向与建议
1)入炉煤质量对焦化产品质量、能源消耗、污染物排放和炉体寿命等都有较大影响,应严格控制入炉煤质量。
控制加热系统的温度,
温度高低对NOx产生量影响较大。
2)研发适合焦炉烟气特点的高效脱硝催化剂。
3)在脱硫脱硝前需要对烟气进行预处理,提高脱硫脱硝的效率及催化剂的效率和使用寿命。
4)开发新型的脱硫脱硝工艺,进行脱硫脱硝污染治理时不产生新的污染,同时将焦炉废气中的NOx和SO2等有效成分进行回收,实现资源的循环利用。
5)氨逃逸是氨法脱硫工艺控制的重点,需在治理末端采取控制措施,最大限度地降低二次污染的产生。
6)湿法脱硫末端要严格控制气溶胶和气拖尾现象,如在废气排入烟囱前设置湿法电捕等。
结语
焦炉烟气中的污染物成分比较复杂,为了降低焦炉烟气排放污染物对大气的污染程度,需要采取有效措施控制焦炉烟气中的污染物排放量,确保污染排放达标。
这就需要焦化企业根据我国相关的工业污染物排放标准,合理利用脱硫脱硝工艺技术,确保焦炉烟气达到排放标准,才促进焦化工业生产持续稳定发展。
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