焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用
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焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用摘要:炼焦生产期间排放的烟气内部包含氮氧化物、二氧化硫等污染物,由此转变而言的PM2.5占据空气总量的50%左右,同时也会形成酸雨,诱发严重的环境问题。
在脱硫脱硝技术不断发展和进步的影响下,其为炼焦烟气污染物治理提供方向指导,尤其是氮氧化更为相关工作的顺利进行提供保障。
本文就针对当前相对成熟的脱硝工艺技术方法进行分析,并未今后焦化厂脱硫脱硝工作顺利进行提供保障。
关键词:焦化厂;焦炉烟气;脱硫脱硝技术;应用分析随着工业生产的应用热度逐渐升高,人们对工业排放污染的关注度也越来越高。
在工业生产的过程中由于工艺的需要导致大量污染物排放到生态环境中,严重威胁着人们的生命安全。
其中,焦化厂作为焦化生产的主要场所,每时每刻都在排放着大量的烟气,其成分中所包含SO2会导致酸雨的形成,进而给空气环境带来严重的威胁。
针对这种情况,焦化厂采用了脱硫脱硝技术对烟气中的污染物进行科学处理,有效减轻焦化烟气对生态环境造成的压力。
1焦化厂焦炉烟气的特点分析焦化厂的焦化生产过程非常复杂,中间需要经过多道处理程序。
洗精煤储存在焦化厂的备煤车间,而在后续的生产操作中,洗精煤需要经过煤塔的漏嘴装入到运输车中,因此在车间和煤塔之间需要经过封闭的通廊,来保证洗精煤的运送安全。
运输车将洗精煤按照顺序输送到炭化室进行干馏产生焦炭,干馏温度设置在960~1040℃。
焦炉的燃烧过程会产生大量的烟气,烟气会通过设置好的通道从烟囱排放到大气中。
焦炉的工作过程非常复杂,工艺也具有一定的特殊性。
对烟气的成分进行分析可知,烟气中主要含有SO2、粉尘以及氮氧化物,且氮氧化物所占的比例较高。
其中,SO2是一种非常常见的硫氧化物,会对大气造成非常严重的危害。
一旦将SO2与水相溶,便会发生化学反应进而产生亚硫酸,而亚硫酸在PM2.5的基础上会进一步氧化成硫酸,导致酸雨的形成,对环境造成不可挽回的影响。
氮氧化物所包含的化合物较多,除了NO2,其他的氮氧化物具有非常不稳定的特性。
焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化研究应用标签:工业;二氧化硫;一氧化氮;焦炉烟道1焦炉烟道气的特点与现状1.1焦炉烟气的特点电厂焦炉烟气的成分主要是以焦炉煤气燃烧以后产生的各种废气为主,这些废气中,最主要的成分包括SO、NO等。
焦炉烟气温度范围基本为180~300℃左右,且温度的波动较大,焦炉烟气中的成分较为复杂,其中,NOx的含量相对较高,浓度在350~1200mg/m3之间,其次是SO,该气体容易与氨反应,然后转化为硫酸铵,导致反应器的管道堵塞,造成设备被腐蚀的现象。
1.2电厂在处理焦炉烟气中存在的难点焦炉烟气在处理过程中,最大的难点就在于脱硫处理。
传统的焦炉烟气处理方法中,脱硫技术需要的温度在320~420℃之间,需要使烟气中的S02会和NH3进行反应,如果温度较低的,会导致结晶产生,从而堵塞脱硝催化剂表面微孔,导致脱硝催化剂中毒。
目前,因为温度不够,导致S02中毒现象等是非常常见的,因此,如果想要避免S02中毒,就要进行脱硫,这是目前电厂在处理焦炉烟气中存在的最大难点之一。
1.3对焦炉烟气的环保措施就目前而言,我国最常见的大气污染物就是二氧化硫以及氮氧化合物等,且危害性较高,性质非常严重。
为了能够有效改善我国的环境问题,我国在相关会议中就环境保护问题和大气污染排放问题进行了专门的研究和探讨,并制定了相关的标准,其中,包括2012年制定的《炼焦化学工业污染物排放標准》。
2焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化工艺流程与处理技术2.1焦炉烟气处理流程为了能够更好地对焦炉烟气脱硫脱硝余热进行回收,相关技术人员对设备进行改造,主要流程包括烟气通过焦炉进入焦炉烟道气,然后在脱硝反应器进行反应,采用热管式烟气换热器进行热交换,利用增压风机对其进行处理,并通过脱硫塔进行反应,最后从塔顶烟囱将处理后的气体进行排放。
对该流程做进一步的阐述,并对脱硝、脱硫、余热回收展开说明。
2.2焦炉烟气处理技术2.2.1常用的脱硝方法就目前而言,采用脱硝反应器进行脱硝是目前常用的脱硝方法,在处理硝酸过程中,主要采用的方法有非催化还原法、氧化吸收法、催化还原法等。
焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺摘要:随着我国在国际舞台上的地位不断提高,我国各行各业都取得了空前的进步。
与此同时,国家对于我国环境问题的重视程度愈来愈高,出台了一系列环保政策。
焦化烟气是焦化厂工业废气之一,烟气中含有大量SO 2、NO x及颗粒物等空气污染物。
因此,烟气在排入大气前需进行脱硫脱硝处理,以达到改善空气质量和保护人类生存环境的目的。
以某焦化企业焦炉燃烧烟气为研究对象,为烟气脱硫脱硝改造提供一套完整系统。
基于企业实际生产情况,对当前较成熟的烟气脱硫脱硝技术进行分析,为焦化厂环保技改提供参考。
关键词:焦化厂;烟气;脱硫脱硝;余热利用工艺引言烟气处置的重点也就放在脱硫脱硝上。
作为焦化厂生产运行的关键环节,在役焦炉装置必须采取有效脱硫脱硝技术措施,以使烟气达到排放标准。
焦炉烟气的脱硫脱硝技术成为整个焦化行业重点关注的技术。
1烟气脱硫脱硝技术的应用价值焦化厂主要是依靠燃烧,燃料燃烧的程度不同也会影响到排放烟气的成分和含量。
焦化厂排放烟气主要包含的物质有二氧化硫、氧化氮等,这些排放出来的物质如果不及时有效的处理,就会飘散到空气中,从而给大气环境带来很大的污染,而且还引发酸雨等自然灾害问题的出现。
此外,焦化厂排出的烟气还会给人类的身体健康带来威胁。
目前,大部分焦化厂在对烟气处理的方法上也存在很大的不同。
因此,一定要将焦化厂烟气脱硫脱硝技术应用起来,要通过此项技术的应用和研究,实现对环境的保护,并更好地保证人们的健康。
推动焦化厂的进一步发展和壮大。
2焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺2.1金属氧化物脱硫脱硝可以理解为利用载体上的金属氧化物与二氧化硫和氧气完成反应,以此生成硫酸盐,该反应生成物能够作为催化剂,达到脱硫脱硝的目的。
同时,金属硫酸盐还能和甲烷进行还原反应,以此生成金属硫化物,该物质的作用在于能够在烟气中进一步氧化生成金属氧化物,可以用于二次脱硫脱硝。
该工艺中对氧化铜同时脱硫脱硝工艺的研究相对深入,将三氧化二铝作为载体,能够保证90%以上的二氧化硫脱除率以及80%左右的氮氧化物脱除率。
焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺摘要:伴随着焦化产业发展,就是带来了许多环境污染问题,在冶金焦化生产领域中烟气的脱硫脱硝技术,越来越被环境保护单位关注各种硫化物污染排放和NOx的污染排放问题,给生态环境带来了严重的破坏。
近年来环境保护部门对工业生产的排放指标要求越来越严格,在此背景之下,本文重点讨论焦化企业脱硫脱硝工艺技术,从节能减排和环保性能角度出发进行技术改造和相应环境改善措施分析。
关键词:焦化厂;焦炉;烟气;脱硫脱硝工艺技术1焦化厂焦炉烟气处理难点1.1烟气温度高工厂锅炉燃烧运转时,焦炉烟气的一般生产过程:所装洁净煤经煤塔进行煤炭输送,然后进入焦化区炭化室进行高温蒸馏生成焦炭;对其热处理操作过后,将之与空气进行混合燃烧,产生的废气经过交换和热处理后,通过垂直排放通道、蓄热室等区域,最后到主烟道和烟囱。
在这个过程中发现,焦炉烟气生成和排出的初始热度较高,尽管经过系统内多个装置操作后,温度会发生一定程度的下降,但大部分焦炉烟气从烟囱排出后还是处于高温状态。
除此之外,在焦化厂锅炉的燃烧使用中,焦炉烟囱必须做好长久的保温措施。
这个问题的存在会使焦炉烟气的实际排出温度大于或等于限定温度值。
1.2烟气成分复杂,设备不稳定在焦炉烟气的生产和排放中,烟气中混有多种含尘气体和混合物质,如氮氧化物、二氧化硫等。
另外,散布在烟道中的二氧化硫气体在与反应剂接触时还会与氨发生反应,形成腐蚀性强的硫酸。
烟气所含成分过于复杂,增加了处理工艺的复杂程度与难度,且在长期针对含硫氨基酸的处理过程中,导致系统内各种设备发生了不同程度的腐蚀与损害,焦炉烟气中的各种污染物难以单独完成转化。
2焦化厂主要焦炉烟气脱硫技术2.1干法脱硫技术干法脱硫工艺技术原理:碳酸钙固体在高温下喷入炉中进行锻造和燃烧,反应生成氧化钙,后与焦炉烟气中的二氧化硫发生化学反应转化为硫酸钙。
或根据焦化厂的具体情况,通过活性炭吸附或电子束辐照的方式,将烟气中的二氧化硫转化成硫酸或硫酸铵,该工艺也称为干法脱硫技术。
105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用随着我国工业化进程的不断推进,焦化行业在钢铁、化工等领域扮演着重要的角色。
焦化生产也伴随着大量的烟气排放,其中含有大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,对环境和人民健康造成了严重影响。
焦炉烟气的治理技术就显得尤为重要。
近年来,105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术和应用取得了长足的进步,为实现焦化烟气的净化和减排提供了坚实的技术支撑。
一、105万吨焦炉烟气环境问题分析105万吨焦炉烟气中主要污染物包括二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM),这些污染物对环境和人体健康都会造成危害。
二氧化硫和氮氧化物是酸雨的主要成因,对土壤、水质和植被造成危害;颗粒物的排放会对大气造成严重污染,也会危害人体呼吸系统。
对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘治理成为当前环保工作的重点之一。
二、105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术1. 脱硫技术针对焦炉烟气中的二氧化硫污染物,通常采用石灰石-石膏法和海水脱硫法进行脱硫处理。
石灰石-石膏法是将石灰石和气体中的二氧化硫进行反应,生成石膏,达到脱硫目的;而海水脱硫法则是利用海水中的盐基气体进行反应,形成次氯酸盐进行脱硫。
这两种脱硫技术都能有效地降低焦炉烟气中的二氧化硫含量,从而减少酸雨的影响。
2. 脱硝技术对于焦炉烟气中的氮氧化物,通常采用选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术进行脱硝处理。
SCR技术是利用催化剂将氮氧化物和氨气进行还原反应,生成氮气和水蒸气,达到脱硝目的;而SNCR技术则是将尿素溶液或氨水喷入高温烟气中进行非催化还原,去除氮氧化物。
这两种脱硝技术都能有效地降低焦炉烟气中的氮氧化物含量。
3. 除尘技术由于焦炉烟气中的颗粒物含量较高,因此采用除尘设备进行治理是十分必要的。
常见的除尘设备有电除尘器、袋式除尘器、湿法静电除尘器等,通过物理或化学方法使颗粒物附着在设备表面,达到去除颗粒物的目的。
柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术应用探讨烟气脱硫脱硝技术是一种重要的环保技术,可以有效地降低燃煤工业排放的二氧化硫和氮氧化物对环境的影响。
柳钢作为国内最大的焦化企业,其烟气脱硫脱硝技术的应用尤为重要。
本文将对柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用进行探讨。
首先,柳钢焦化炉烟气中主要污染物是二氧化硫和氮氧化物。
这些污染物对环境和人体都有很大的危害,所以控制和减少这些污染物的排放对于改善环境质量和保护人民健康非常重要。
柳钢采用的烟气脱硫脱硝技术能够有效地去除焦炉烟气中的二氧化硫和氮氧化物,达到国家排放标准要求,保护环境和人体健康。
其次,柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术采用了湿法脱硫和选择性催化还原(SNCR)技术。
湿法脱硫是通过将烟气中的二氧化硫与氧化剂和吸收剂接触,使二氧化硫转化为硫酸盐,再经过脱水、干燥和结晶等步骤,得到硫酸。
SNCR技术则是通过向烟气中注入氨水和氨气,在高温下与烟气中的氮氧化物反应,生成氮气和水蒸气,从而实现脱硝效果。
此外,柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用还面临一些挑战。
首先,该技术需要大量的投资和运营费用。
柳钢作为规模最大的钢铁企业之一,其烟气排放量较大,工程建设和设备更新的费用较高。
其次,脱硫脱硝系统需要运行和维护,需要相应的技术人员进行操作和管理。
而且,湿法脱硫系统会产生大量的废水,需要进行处理和处理。
此外,湿法脱硫系统的运行需要耗费大量的能源,增加了企业的能源消耗。
针对这些挑战,可以采取一些措施来优化柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用。
首先,可以通过采用新型的脱硫脱硝技术来降低投资和运营成本。
例如,可以采用干法脱硫和SCR技术替代湿法脱硫和SNCR技术,减少废水处理和能源消耗。
其次,可以加强脱硫脱硝系统的自动化控制和监测,提高系统的运行效率和稳定性。
还可以加强对于脱硫脱硝技术的研发和创新,开发出更高效、更环保的技术。
总之,柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用对于环境保护具有重要的意义。
通过对该技术的不断研发和创新,可以减少焦炉烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放,保护环境和人体健康。
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。
焦炉烟气脱硫脱硝净化技术在鞍钢的应用一、前言随着环保排放标准越来越严,自2015年1月1日起,现有焦化企业开始严格执行《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)。
《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)对一般地区焦炉烟囱烟气排放作出了规定《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)重点地区执行特别排放限值:颗粒物排放浓度小于等于15 mg/m 3二氧化硫排放浓度小于等于30 mg/m 3氮氧化物排放浓度小于等于150 mg/m3颗粒物排放浓度小于等于30 mg/m 3二氧化硫排放浓度小于等于50 mg/m 3氮氧化物排放浓度小于等于500 mg/m 3鞍钢股份炼焦总厂所在地的鞍山地区属于一般控制区,执行表5排放标准,目前全国重点控制区域如下:重点控制区范围区域名称省份重点控制区区域名称省份重点控制区京津冀北京、天津、河北北京、天津、石家庄、唐山、保定等其他区域湖北湖南重庆四川福建山西陕西甘肃宁夏新疆武汉长沙重庆成都福州、三明太原西安、咸阳兰州银川乌鲁木齐长三角上海、江苏、浙江上海、南京、苏州、扬州、杭州、宁波、嘉兴等珠三角广州广州、深圳、珠海、佛山、肇庆、惠州等辽宁辽宁沈阳等山东山东济南、青岛、淄博、廊坊、日照等二、焦炉烟气脱硫脱硝净化技术应用背景炼焦总厂现有八座6米焦炉和四座7米焦炉,焦炭设计产能730万吨/年,采用混合煤气加热,焦炉燃烧烟气中颗粒物浓度小于30mg/m3、SO2浓度为20~160mg/m3、NOx浓度为300~730mg/m3,存在污染物超标排放情况。
以炼焦总厂7#焦炉烟囱为例,为确保污染物在线监测指标达标排放,2016年11月份起,采取了将7#、8#焦炉周转时间由19小时延长至22小时及配煤硫份降至0.65%以下两项措施。
延长周转时间使焦炭日减产373.6吨,此组焦炉产能下降 13.63%。
由于鞍钢焦炭本身就存在缺口,需要外购,而2017年外购焦炭比自产焦炭成本约高500~800元/吨,控制配煤硫份吨焦成本增加20~30元/吨,两项合计2017年7#、8#炉全年共增加成本1亿多元,经济效益损失巨大。
焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化研究应用摘要:当前我国在发展建设过程中必须依赖煤炭工业,而煤炭工业对生态环境的影响非常大,因此为了在发展的同时保护生态环境,就需要针对污染物排放作出严格要求,同时应用各种能够减轻污染的新技术。
焦炉烟气脱硫脱硝技术在这样的背景下获得了广泛应用,而将这项技术和余热回收技术结合到一起,可以在保护生态环境的同时充分利用烟气中的热量,进而达到降低企业运营成本的目的。
因此,本文为了实现焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化,并促进其在工业生产中的深入应用而展开了本次分析。
关键词:焦炉;脱硫脱硝;余热回收;一体化前言:近年我国的工业行业发展态势愈发良好,为国家经济建设提供了非常强大的动力,但是在发展工业过程中,生态环境却遭受了严重破坏。
我国对此非常重视,并针对煤炭工业提出了严格要求,煤炭工业也在这样的背景下若想保持良好发展就必须严格控制污染物排放,以此尽量减轻对生态环境的影响。
在煤炭工业的污染物排放中,以二氧化硫、氧化氮等有害气体为主,这些气体对空气的影响非常大,而且还会严重损害人类身体健康。
为了解决这种危害,需要将脱硫脱硝技术应用到煤炭工业当中,同时还要有效回收气体中的剩余热量,这样才能既保护环境又推动企业的良好发展。
一、焦炉烟气概述(一)特点分析在和煤炭有关的工业生产中,无可避免地会使用焦炭,而使用煤炭过程中会排放大量的烟气,其中含有对环境有严重危害的二氧化硫以及氮氧化物,浓度基本在每立方米350毫克1200毫克之间,而且其中的二氧化硫容易和氨发生反应,进而生成硫酸铵这类物质会堵塞反应器的管道,并逐渐腐蚀设备。
同时焦炉烟气的温度非常高,基本在180度到300度之间波动,因此采用脱硫脱硝技术并回收烟气中的热量不仅可以减轻对环境的影响,同时还可以减少设备维护投入和热量损失,进而降低企业的运营成本,实现企业和环境的可持续发展[1]。
(二)焦炉烟气处理工作中的难点脱硝处理是前期处理工作中难度比较高的内容,传统的处理技术是将烟气温度控制在320℃到420℃之间,NOx在这样的环境下会迅速发生反应,进而达到脱硝的目的,但温度控制的难度较高,如果达不到温度标准,二者在反应之后就会出现结晶堵塞设备和脱硝催化剂的表面微孔,甚至会令脱硝催化剂无法发挥作用。
焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用
作者:王健
来源:《中国化工贸易·上旬刊》2018年第07期
摘要: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。
关键词: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。
本系统为保证脱硝效率和催化剂活性,特增加烟气补温系统,在烟气温度低的情况下,通过燃烧高炉煤气将烟气温度提高;③无二次污染物。
反应最终产物为无害的N2和H2O,无二次污染;④脱硝装置性能可靠、稳定,设备可用率达98%以上;⑤工艺系统简单,容易操作。
因此焦化厂最终选准低温催化剂SCR脱硝工艺。
2 工艺流程
从焦化厂烟道出来的220℃-250℃的烟气温度偏低,所以在脱硝前设计有热风炉对烟气进行补热,达到280℃以上,达到准低温脱硝催化剂要求,再进行脱硝处理,脱硝处理后的烟气进入余热回收锅炉系统进行热能回收,从余热锅炉出来的烟气再进入干法脱硫塔进行脱硫除尘,最后通过风机引风到烟囱排到大气中。
3 关键设备简介
3.1 SCR反应器
本工程是对1~2号焦炉烟囱设置一套SCR反应器。
为节省场地,反应器采用立式结构,自上而下可布置3层催化剂,按“2+1”层设计。
烟气进入反应器的顶部,沿垂直方向向下流动通过反应器。
考虑到全天运行,脱硝塔设置双通道结构,满足检修需要。
反应器为板箱式结构,辅以各种加强筋和支撑构件可以满足防震、承载催化剂、密封、承受其它荷载和抵抗热应力的要求。
板箱式反应器外设有加强型外壳并支撑在钢结构之上。
催化剂的各模块中间和模块与箱壁间装设的密封系统可保证烟气流经催化剂床,避免烟气短路。
门孔、起重装置和工字轨道用于装卸或拆卸反应器内各层的催化剂箱。
人孔可用于定期检修、观察和停机时的维护保养。
SCR反应器内的喷氨段内安装有喷氨喷嘴,超细雾化喷嘴将氨水溶液雾化成20μm以下的雾滴喷入到烟道中,微细的氨水液滴即刻蒸发成氨气。
在反应器的出入口及各层催化剂之间均安装有热电阻及压力变送器,监测SCR反应器内的温度、压力变化,保证SCR高效稳定运行。
3.2 余热锅炉
为了充分利用能源,所以在此工程脱硝系统与脱硫系统之间设计有热管余热锅炉,利用脱硝系统后废气的余热把水加热生成蒸汽,从而把余热回收实现能源再利用。
考虑锅炉汽包年检需要,增加旁路管道,余热锅炉检修时采用烟气通过旁路通过,在旁路烟道上增加喷淋降温设施,管道设内防腐。
增加三个气动烟气挡板门。
3.3 密相塔干法烟气脱硫塔
需要处理的烟气经预热锅炉后进入脱硫系统入口烟道。
烟气入口设计在脱硫塔侧边,入口处装有专门设计的脱硫塔搅拌器。
含有较多活性CaO组分的循环灰经加湿混合器加湿混合后,投入脱硫塔参与脱硫反应。
携带脱硫剂的烟气在脱硫塔内流动,在运动过程中生石灰与水、SO2进行系列反应,生成CaSO3和CaSO4等副产物。
反应后的脱硫灰随烟气进入布袋除尘器,经布袋除尘器捕捉,沉积在除尘器底部的灰斗内。
除尘器灰斗下部设有出料口,与脱硫塔的进料口通过加湿机相连,沉积的脱硫灰可由除尘器灰斗直接进入脱硫塔。
在除尘器灰斗出料口安装优化后的给料装置,以控制进入脱硫塔的脱硫灰量。
4 运行效果
本项目自2017年投入运行以来,系统运行稳定,烟气净化效果显著,实现了焦炉烟气达标排放。
本工程脱硫脱硝装置处理后的焦炉烟道气排放指标达到《炼焦化学工业污染物排放标准》,为环保事业做出了较大贡献,具有良好的推广应用价值。