焦炉烟气脱硫脱硝工艺研究
王磊济，程晓辉，李玉洋
【摘 要】我国焦炭产能居世界首位，但炼焦过程中产生大量污染物。结合焦炉烟气的特点，并对典型的焦炉烟气脱硫脱硝工艺进行了分析，提出了一种半干法脱硫+除尘+活性碳纤维脱硝的新工艺，详细阐述了该工艺的工艺流程及脱硫脱硝反应原理。
【期刊名称】中国环保产业 【年(卷),期】2018(000)003 【总页数】4
【关键词】焦炉烟气；脱硫；脱硝；活性碳纤维
1 前言
二氧化硫和氮氧化物严重污染环境，不仅会形成酸雨、破坏臭氧层，而且还是形成PM2.5的主要气态物质。此外，氮氧化物还容易产生光化学烟雾，这些都会严重危害人体的健康[1]。
目前，我国的焦炭产能居世界首位，达6.8亿吨，占全球产能的70%以上。而焦化行业属于典型的重污染行业，为了改善焦化行业的污染问题，国家出台了《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）[2]规定：排放的氮氧化物浓度≤500mg/Nm3，二氧化硫浓度≤50mg/Nm3，颗粒物浓度≤30mg/Nm3，对于特别地区，排放的氮氧化物浓度≤150mg/Nm3，二氧化硫浓度≤30mg/Nm3，颗粒物浓度≤15mg/Nm3。就当前焦炉烟气排放浓度而言，难以达到这一排放标准，尽快探寻适合焦化行业脱硫脱硝除尘工艺显得尤为重要。
2 焦炉烟气特点
焦炉烟气温度偏低。一般在220℃～270℃，采用SCR脱硝技术，脱除效率低、成本高，难以达到排放要求。
焦炉烟气组成波动较大。焦化工艺、焦炉操作、焦炉原料煤以及焦炉串漏等都会影响烟气组成[3]。焦炉烟气中SO2的含量为50～800mg/m3，NOx的含量为500～1200mg/m3。烟气的组成对于设计方案、一次投资成本和运行成本等有重要的影响。
3 焦化行业脱硫脱硝技术
目前，我国电力行业大气污染物控制技术已相当成熟，先进的脱硫脱硝除尘技术已得到广泛应用，且已实现超低排放要求。但是，焦化行业的烟气特点决定了不能简单地沿用电力行业脱硫脱硝除尘技术，为了应对这一问题，焦化行业已形成了多套工艺路线，如加热+SCR脱硝+余热锅炉+氨法脱硫、SDA半干法脱硫+除尘+SCR脱硝和活性炭法脱硫脱硝技术等。 3.1 加热+SCR脱硝+余热锅炉+氨法脱硫 3.1.1 工艺流程
如图1所示，焦炉烟气经加热后进入SCR脱硝反应器，加入脱硝还原剂，发生还原反应，脱除氮氧化物，然后进入余热锅炉回收热量，再经氨法脱硫脱除二氧化硫，通入氧化空气将亚硫酸铵氧化为硫酸铵，最后经湿式电除尘器脱除颗粒物，烟气由烟囱排放。 3.1.2 工艺特点
加热升温后的焦炉烟气可采用中温SCR脱硝技术，该技术成熟可靠，脱硝性能稳定，在不利的运行条件下仍有较好的脱硝效果。采用氨法脱硫可充分利用焦
化厂自产稀氨水的特点，解决脱硫剂原料来源问题，同时脱硫产品硫酸铵可作氮肥售出，增加收入[4]。但加热焦炉烟气将增大该工艺的运行成本。氨法脱硫对设备具有一定的腐蚀性，同时存在氨逃逸及气溶胶等问题，这也是制约氨法脱硫推广的主要因素。
3.2 SDA半干法脱硫+除尘+S活C性R炭脱再硝生 3.2.1 工艺流程
如图2所示，焦炉烟气进入旋转喷雾脱硫塔，与旋转喷雾器雾化的氢氧化钙雾滴充分接触，快速反应生成亚硫酸钙，随烟气进入除尘器，未反应的脱硫剂循环使用，然后进行低温SCR脱硝，加入脱硝还原剂，发生还原反应，净化后的烟气经烟囱排放。 3.2.2 工艺特点
3.3 活性炭法脱硫脱硝技术 3.3.1 工艺流程
活性炭法是利用活性炭的吸附和催化性能[6]。工艺流程如图3所示，焦炉烟气先进入预热锅炉回收热量，再冷却降温，然后进入活性炭吸附装置。吸附塔分为两级，第一级先脱硫，烟气中二氧化硫被吸附到活性炭表面，在烟气中氧气、水蒸汽的作用下，发生催化氧化反应。第二级喷氨进行脱硝处理，氮氧化物被吸附到活性炭表面，与氨气发生反应生成氮气和水，再生后的活性炭可循环利用，净化后的烟气外排。 3.3.2 技术特点
4 新的脱硫脱硝技术
根据焦炉烟气的特点和当前脱硫脱硝工艺，提出一种半干法脱硫+除尘+活性碳
焦炉烟气脱硫脱硝工艺研究
