国内焦化企业烟气脱硫脱硝技术现状分析

1.4新型催化法脱硫

传统的炭法烟气脱硫技术，通过利用活性炭孔隙的吸附作用，吸附富集烟气中的SO2;饱和后通过加热解析出高浓度SO2气体，实现活性炭再生;解析出的高浓度SO2气体用于制备硫酸或进一步生产液态SO2。反应原理为如下：

新型催化法烟气脱硫技术通过在载体上负载活性催化成分制备成催化剂，采用新型低温催化剂，在80℃~200℃的烟气排放温度条件下，将烟气中的SO2、H2O、O2选择性吸附在催化剂的微孔中，通过活性组分催化作用反应生成H2SO4，实现二氧化硫脱除同时回收硫资源，无二次污染。催化剂在脱硫过程中不消耗，不需持续添加脱硫剂。

新型催化法烟气脱硫技术与传统炭法比较，催化法脱硫能耗少;变废为宝，将烟气中废物二氧化硫转化为稀硫酸。

不过，此方法催化剂一次投资较大;制备稀硫酸，回用硫胺工段涉及水平衡问题;脱硫效果稳定性较差;反应温度需要较为苛刻，装置后温度较低，不利于烟囱热备。

通过比较工艺方案灵活性、工艺技术的先进性和可靠性、主要技术经济指标、节能、环保、安全等方面，对各种脱硫工艺方案进行对比，见表1。

基于上述几种主要脱硫工艺技术的分析比较，为满足低温脱硝适宜温度和低硫要求、达到较高的脱硫效率、确保烟囱始终处于热备状态等因素考虑，干法或半干法脱硫较为适合焦炉烟气脱硫。

2目前国内常见的焦炉烟气脱硝技术

NOx的形成是由于氮与氧在非常高的温度时结合，在通常的燃烧温度下，煤燃烧生成的NOx中，NO占90%以上，NO2占5%～10%，而N2O只占1%左右。在大气污染治理领域里，NOx主要指的是NO和NO2。

有关NOx的控制方法可以从燃料的生命周期的三个阶段入手，即燃烧前、燃烧中和燃烧后。国际上把燃烧中NOx的所有控制措施统称为一次措施，主要是低NOx燃烧技术;把燃烧后的NOx控制措施称为二次措施，又称为烟气脱硝技术，其中包括选择性非催化还原技术(简称SNCR)、选择性催化还原技术(简称SCR)、低氮燃烧改造、固体吸附法、电子束照射法、吸附法等。

2.1燃烧中优化加热源头控制

通过控制焦炉加热来改变燃烧条件来控制NOx生成，达到降低NOx浓度的目标。通过优化焦炉加热，可以提高焦炉温度均匀性适当降低焦炉标准温度、优化燃烧空气系数、降低废气高温区，从而将烟气氮氧化物含量控制到500mg/m3。

2.2燃烧后烟气脱硝方法(还原法)

2.2.1中低温NH3-SCR法

NH3-SCR法烟气脱硝反应原理是：4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O。SCR脱硝原理如图1所示，是利用NH3和催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为300℃~400℃(中温)或180℃~300℃(低温)时将NOx还原为N2。NH3具有选择性，只与NOx发生反应，基本上不与O2反应，所以称为选择性催化还原脱硝法。

在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内(850℃~1100℃)进行。SCR技术采用催化剂，催化作用使反应活化能降低，在电厂中，反应可在较低的温度条件(300℃~400℃)下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度。SCR脱硝效率一般为60%~90%。在焦化厂中，由于烟气本身温度很低(200℃~300℃)，需采用低温脱硝催化剂使脱硝反应在此温度期间进行。

2.2.2NH3-SNCR法

NH3-SNCR法是在没有催化剂存在的条件下，利用还原剂将烟气中的NOX还原为无害的氮气和水的一种脱硝方法，该方法首先把含有NH2的还原剂喷入炉膛中800℃~1000℃的区域，还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行还原反应生成N2和水，主要的化学反应为：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O;

2CO(NH2)2+4NO+O2→4N2+2CO2+4H2O，由于反应温度限制，不适用于焦炉烟气脱硝。

2.2.3FO-尿素法脱硝

本技术原理为是利用臭氧将烟气中含量较大的NO部分氧化生成NO2，使NO和NO2两者比例接近1∶1，然后在脱硝塔中NO2、NO与尿素溶液发生还原反应，生成可排放的N2、CO2和H2O。反应原理为

强制氧化反应O3+NO==NO2+O2还原反应CO(NH2)2+NO2+NO==CO2+3N2+2H2O

此工艺技术方案优点是：烟气脱硝过程中不使用催化剂，因此无催化剂的投资及使用过程中的更换成本;

此工艺技术方案缺点是：该方案本质是属于湿法脱硝技术，操作温度低，需要在50℃~70℃下稳定操作，不能满足焦炉烟囱的热备。

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