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大容积焦炉脱硫脱硝工艺选择初探

北极星环保网来源:甘肃冶金 朱百成等2019/5/15 10:44:34我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝工艺 焦化脱硫脱硝 SCR

北极星环保网讯:大容积焦炉烟道废气的温度和流量直接影响其脱硫脱硝的效率和方案的选择。论述了目前焦化脱硫脱硝存在问题以及各种工艺方案的优劣,找到了适合大容积焦炉烟道废气脱硫脱硝的较佳方案。

1 引言

焦炉烟道废气中含有SO2和NOX,这两种物质排放到大气中会影响空气质量。为满足大气污染物特殊排放限值要求,需对烟道废气进行脱硫脱硝处理,目前国内焦化行业脱硫脱硝有诸多方案,但应用炉型、脱除效果不尽相同。研究适合大容积焦炉烟道废气脱硫脱硝工艺,已成为企业重要而且必须研究的课题之一。

2 现有脱硫脱硝工艺优缺点与存在问题

2.1 国内外焦炉烟气脱硫工艺优缺点与存在问题

焦炉烟气脱硫有湿法脱硫、干法脱硫。湿法脱硫包括石灰石-石膏法、双碱法、镁法。石灰石-石膏法脱硫设置吸收塔,利用石灰石或者石灰浆溶液作为吸收剂,吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙和硫酸钙,脱硫液循环使用,当总浓度超过15%时,进行石膏渣处理。此法运行较稳定,脱硫剂成本较低,但与硫酸钙产生的脱硫副产品无法利用,而且需要水量比较大,占地面积多,初始投资也大。

双碱法脱硫也设置吸收塔,脱硫剂是石灰溶液与NaOH 组合或者碳酸钠NaOH 组合。利用液相吸收可以防止阻垢现象,但副产物难再生,降低了产品质量,而且产生的废水不易处理,强碱对设备的腐蚀问题存在。

镁法脱硫是利用氢氧化镁为吸收剂,此法吸收效率高,设备简单投资少,但循环应用问题未解决。干法脱硫包括NaOH 喷雾干燥法、移动床法、活性焦法和罗氏干法。NaOH 喷雾干燥法是利用NaOH 与SO2反应后,形成的雾滴经过高温蒸发变成颗粒。此法可以吸收焦油等黏性物质,副产物市场广、废水少,但脱硫效率较低。

移动床法、活性焦法和罗氏干法脱硫的工艺成熟度有待进一步验证。干法脱硫设置半干式反应塔,配石灰溶液并设置除尘器,此法工艺设备简单,设备腐蚀较少,但吸收率较低,脱硫剂的浓度不易控制。

2.2 国内外焦炉烟气脱硝工艺优缺点与存在问题

焦炉烟气脱硝包括干法、湿法、高能电子束治理方法和生物处理法。干法脱硝有低温SCR烟气脱硝、高温SCR法脱硝、选择催化还原( SCR) 法、罗氏无氨脱硝、活性焦法。低温SCR法脱硝采用氨水或NH3、尿素做还原剂,选用蜂窝或板式催化剂,此法脱硝效率不易控制,寿命较短。

高温SCR法脱硝催化剂为钒钛系,还原剂也为NHx 基,但要求喷入温度较高,适宜温度为300 ~ 400 ℃,此法投资低,但脱硝温度往往不能满足要求而且氨泄漏量大。选择催化还原( SCR) 法利用锰基催化剂,适宜温度180 ~300 ℃,脱硝效率较稳定,但投资较高。罗氏无氨脱硝工艺成熟度有待验证。

活性焦法催化剂解析度高,但催化温度低,脱硝效率不易控制。湿法脱硝是用酸、碱吸收方法或氧化剂将NOx 溶解,此法工艺简单、投资较少,但能耗比较高,容易二次污染,例如臭氧逃逸,而且脱硝效率也不易控制。

高能电子束治理方法是利用产生高能电子束,通过电离氧化除硝,在日本、德国、美国和波兰的示范运行,此法设备复杂、昂贵,X 射线的屏蔽需考虑。生物处理法是用微生物的活动转化NOx,此法设备投入少,但微生物生长速度慢,而且容易发生堵塔。

3 大容积焦炉烟道脱硫脱硝设计与改造方案

焦炉烟道废气温度在200 ℃左右,选用Na2CO3干法烟气脱硫+低温SCR选择性催化还原脱硝除尘方案。设置脱硫塔和除尘脱硝一体化装置。烟气在脱硫塔内与被雾化的碳酸钠雾滴充分接触反应。烟气在除尘脱硝装置内先经布袋除尘,除尘后的烟气与喷氨装置加入的还原剂( 氨气) 充分混合。

延伸阅读:

焦炉烟气污染物排放控制

焦炉烟道气同时脱硫脱硝技术路线探讨

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