前言
焦炉烟气是企业最主要的污染物质,许多二氧化硫和二氧化氮都来源于此,炼焦工艺主要以焦炉煤气为燃料,焦炉煤气二氧化硫和二氧化氮的排放浓度极高,对空气质量造成了很大危害,形成酸雨,破坏了臭氧层,危害人们的身体健康。随着人们生活水平的提升和国家经济的快速发展,国家对于环境治理的力度和决心越来越大,我国的焦化领域实行焦炉煤气脱硫脱硝余热回收技术势在必行。
1.脱硫脱硝余热一体化技术的具体流程
焦炉煤气要先到热风炉当中加热,然后进行脱硝处理,再将煤气通入余热锅炉中进行半干法二次脱硫,再进行二级除尘的处理,将烟气通入引风机中换热,最后从烟筒排出。焦炉煤气在热风炉当中要加热到三百度左右,这是脱硝的首要温度条件,温度达到要求后的烟气在脱硝反应器当中进行氮氧化物的去除,在这一工艺中还要用到软化水,将软化水充入除氧器中除去含有的氧气,将软水加热,然后放入锅炉中吸收热量,这一过程会产生大量的蒸汽,这些蒸汽会被传送到焦化厂的蒸汽总管,烟气经过脱硝后会经过余热锅炉进行余热回收。烟气从余热锅炉中得到了降温,降温后的烟气要和风机后净烟气换热,换热后进行一级和二级半干法脱硫脱去烟气中仍然含有的二氧化硫。烟气经过脱硫和脱硝之后要依次经过重力沉降室、布袋除尘器进行除尘,在过滤过程中会在滤袋上留下许多的脱硫剂,这些脱硫剂可以继续留下来进行后续二氧化硫吸收。风机的后净烟气可以通过换热器进行加热,将合格的烟气加热到一百三十度左右进行排放,这样排放出来的烟气符合国家制定的环境标准和要求。但是每个企业的焦炉型号都不同,锅炉的使用时间和使用燃料都不同,相关企业需要根据自己的实际情况来选择适合自身企业焦炉的脱硫脱硝技术,焦炉烟气的表现形式一般分为三种,一种是烟气的量和温度变动很大,这种焦炉烟气需要采用低温催化剂和深度的脱硫工艺,对于那些焦炉烟气成分复杂和氮氧化物含量较高的焦炉烟气,要降低催化剂的空间速度,增加热风炉使用来调节敏感温度,主要就是要防止温度较低时焦油凝固。最后一种就是烟道负压是依靠自吸力进行的,这种需要使用半干法进行脱硝除尘,或者是选择合适的烟气换热器来保证最后排放的焦炉烟气符合要求。
2.核心技术工艺
(1)选择性催化还原法进行脱硝
选择性催化还原法是目前应用最成功的,最广泛的方法,还原剂和氮氧化物在催化剂的作用下进行反应,选择性催化还原法对氮氧化物的还原是有选择性的,最后的生成物是无污染的氮气和水,一般选择氨水汽化产生的氨气作为还原剂,选择性催化还原技术的核心就是催化剂的选择,催化剂需要具有催化效率高、阻力低、氨的利用率高、高活性的温度范围广等优点。
(2)焦炉煤气脱硫脱硝的要求
焦炉煤气相对于燃煤的、烧结机等传统烟气,排放量较小但是成分非常复杂,含有硫化物、氮化物和大量的焦油,这些都是处理难度较大的污染物。加热煤气的不同会导致烟气参数的剧烈波动,烟气产量和温度波动都会很大,污染物的含量也会剧烈波动。在进行核心工艺的选择时要注意本企业烟气的实际情况,对于安全性要提出较高要求,具体则是保证烟气排放的负压达到三百帕以上,不然很有可能发生安全事故。如果新增了烟气处理设备,则必须要保证外排烟囱温度。然后是保证焦炉烟气的参数和污染物浓度随着生产浓度的波动而波动,这就要求净化设备和核心工艺都能时刻保证达标运行。在焦炉投入使用之后,要保证在焦炉的使用寿命中能够稳定持续运行。最后是要注意二次污染的控制,对催化剂的回收使用和氨逃逸的控制和一些危险化学物质的管理控制,脱硫脱硝核心工艺的成本和投资比较高,企业要不断地去创新和改进工艺,降低投资和运行的费用,实现最大社会效益和经济效益的运行。
3.目前焦炉烟气脱硝脱硫余热回收一体化技术分析
(1)当前的技术使用情况
钙基脱硫和高温SCR催化氧化进行脱硝的技术在国内的烟气脱硫脱硝中应用较为广泛且已经比较成熟。随着我国对于环境的重视和相关政策的出台,国内的焦炉烟气脱硫脱硝技术已经开始逐步完成试验研究,投入使用。许多新型的技术投入到焦炉煤气的脱硫脱硝中,有先脱硝再脱硫的干法和半干法、活性炭等催化剂实行有机脱硫,但是目前的脱硝技术还是主要集中在SCR催化氧化脱硝,也有催化剂脱硝和催化氧化脱硝的技术不断被研发使用。烟气在最后排出时的热量也是焦化节能的重点,焦炉烟气脱硝脱硫技术投资和花费较大,在进行脱硫脱硝时要注意资源的回收利用和能源的回收,因此焦炉烟气脱硝脱硫余热回收一体化技术是当前所有在使用的脱硝脱硫技术中经济效益和社会效益最好的。焦炉烟气要进入干法脱硫系统,先利用催化脱硫剂去除硫氧化物,然后在脱硝剂氨气的作用下去除氮氧化物,在整个脱硝脱硫技术的过程中,烟气的气温会降至很低,最后净化完毕的烟气再进行余热锅炉的回收,再经由引风机输送到原来的烟囱进行排放,达到了经济效益和社会效益的最大化。
(2)应用情况
一般是企业的每一座烟囱建设一套完整的焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化系统,经过处理后的焦炉烟气的硫氧化物和氮氧化物含量都很低,达到了国家的要求和标准,而且在高效完成脱硫脱硝任务后,还保证最低数十吨的低压饱和蒸汽的产出,这些蒸汽对于发电和水利工程都非常有利,达成了经济效益和社会效益的双重领先。
(3)焦炉烟气脱硝脱硫技术的特点
焦炉烟气脱硫脱硝技术的操作流程一般是先脱硫后脱硝,最后进行余热回收,先脱硫的目的是保证降低烟气中硫氧化物的含量,这样就可以减少脱硫催化剂和原料的使用,这样增加了催化剂的使用次数和延长了使用寿命,脱硫的产物经过简单处理后还可以实现资源化利用。在脱硫的过程中使用干法脱硫,这一技术的使用降低了温降,整套系统除了自然装置的散热,没有其他途径的热量流失,这就保证了脱硝的温度,有利于后续的余热回收。进入余热锅炉的烟气已经净化到最大程度,这就减少了对余热锅炉的腐蚀和增加了锅炉的使用寿命。而且在进行了余热回收后的烟气温度较高,在进行排放的过程中可以保证烟囱的热备状态,避免了大量的白烟低空排放。而且一般系统中会设置地下原烟道闸板门的断电自动开启,保证了出现问题后焦炉的安全稳定。而且整套装置含有的设备较少,企业可以根据自己需要进行灵活布置,减少了占地面积和投资成本。
4.总结
焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化技术占用空间较小,投资的费用也较少,运行成本比较低,烟气的治理效果很好,可以提升企业环保管理水平和治理能力,符合国家出台的标准要求和人们对生活质量的期待,该套新技术的成功投入使用为许多企业的焦炉烟气脱硫脱硝技术使用指引了方向,我国的焦化领域实行焦炉煤气脱硫脱硝余热回收技术势在必行。
摘要：针对焦炉烟气的特点,要积极引进新技术来进行焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化分析,分析焦炉烟气脱硫脱硝回收一体化技术的发展情况和当前面临的问题,许多煤气化公司的污染物排放不符合要求,要进行焦炉烟气脱销脱硫的改造,本文就对焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化技术进行分析,确保符合国家的环保和安全要求。在越来越严苛的环境形势下,焦化行业必须要进行脱硫脱硝,完整的焦炉煤气脱硫脱硝余热回收一体化技术要在实际的操作中不断更新,改进。
关键词：焦炉烟气,脱硫脱硝,余热回收一体化
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