工业废气治理之焦化行业篇

焦炉烟气经脱硫脱硝后,可选择直接通过脱硫脱硝装置自带烟囱排放或由焦炉烟囱排放2种方式。若选择直接通过脱硫脱硝装置自带烟囱排放,则当发生停电事故时,烟气必须通过焦炉烟囱排放,而焦炉烟囱由于长时间不使用处于冷态,无法及时形成吸力而导致烟气不能排放,从而引发爆炸等安全事故;脱硫脱硝后的烟气若选择通过焦炉烟囱排放,由于当前很多脱硫脱硝工艺经净化后焦炉烟气温度低于130℃,这种低温将使烟囱吸力不够、排烟困难,从而引起系统阻力增大、烟囱腐蚀,不利于整个生产、净化系统稳定,甚至引起安全事故。

（1）钠基干法脱硫+除尘+低温脱硝工艺

该技术源自欧洲，已在国内得到推广应用，由于干法脱硫温降低，无需再对烟气补热，脱硫除尘后可直接进入烟气脱硝系统，或者脱硫后，直接进入利用脱硝除尘一体化滤袋进行脱硝除尘协同处理。该工艺的特点一是装置投入使用后不影响焦炉的安全生产;净化后的烟气返回原焦炉烟囱，使其始终在热态运行满足焦炉生产所需的吸力;二是装置操作弹性强，污染物可以稳定达到焦化行业国家标准《炼焦化学工业污染物排放标准》对大气污染物的特别排放限值标准;三是采用干法脱硫，没有湿法脱硫带来的“气溶胶”产生的次生大气污染问题;四是脱硝反应是在脱硫+除尘完成之后进行，将烟气中的对脱硝催化剂有影响的杂质(焦油，多铵盐、粉尘颗粒物等)已经脱除。延长脱硝催化剂的使用寿命，减少频繁再生导致的开工率低下的问题。

（2）低温SCR脱硝+氨法脱硫+烟气再热技术

该技术脱硫脱硝效率均较高，但是存在SCR催化剂易堵塞，脱硫后需要消白等问题。

（3）SDA脱硫+SCR脱硝技术

该技术在宝钢得到应用，采用旋转喷雾干燥法(SDA法)烟气脱硫，脱硫剂为Na2CO3溶液，脱硫后烟气经布袋除尘收集颗粒物，脱硫剂循环利用。脱硫后烟气升温喷氨，在脱硝催化剂的作用下脱硝。该方案的特点是：一是钠基SDA脱硫。适合焦炉烟气温度区间，脱硫反应动力优，烟气温降少，溶液制备简单，占地面积小。二是系统内颗粒物净化。脱硫并干燥的粉状颗粒进入布袋除尘器净化处理，避免对脱硝催化剂影响，实现颗粒物达标排放。三是低温SCR脱硝。SCR脱硝反应温度200～225℃。四是加热炉烟温调节。配置加热炉补热、混合，燃烧强度自适应控制，满足脱硝反应温度均匀性要求。五是脱硫脱硝一体化，SDA脱硫技术成熟，脱硫效率高，先脱硫便于实现低温脱硝。缺点是脱硫烟温降低10℃，需要补热才能适应脱硝催化剂。

（4）焦炉烟气尘硫硝陶瓷催化滤管一体化技术

炉烟气脱硫脱硝除尘陶瓷滤管一体化技术，将传统的干法脱硫、过滤式除尘和低温SCR脱硝有效地集成结合在一起，具有以下特性：以陶瓷催化滤管为核心工艺部件，简化传统脱硫脱硝除尘的复杂流程，三合一，系统稳定可靠，通过空间优化和立体布置，可大大节约占地面积。与干法脱硫相结合，采用全干法工艺流程，无任何废水产生，达标烟气经烟囱排放，无需烟囱热备且工艺无白烟产生，过滤截留下的脱硫灰和粉尘主要以CaSO4、CaSO3、CaO等物质存在，飞灰中无重金属离子，属于一般固体废物。

（5）低氮燃烧技术

低氮燃烧技术是在炉内采用各种燃烧手段来控制燃烧过程中NOx的生成，主要有空气分级燃烧、再燃烧技术、低NOx燃烧器等，该技术主要适用于燃煤锅炉和热风炉。

焦炉中已应用的类似技术有分段燃烧和废气循环，但对于已建成的焦炉，无法进行改造。为控制NOx的生成，可通过控制燃烧温度、改变燃料结构来减少NOx的生成。

（6）活性炭法

活性炭法脱除NOx的过程类似于SCR反应过程，可认为是吸附与SCR过程相结合的一种方法，或低温的SCR反应。炭材料既起催化剂的作用，同时还承担吸附剂的作用。主要的反应是活性炭在90～250℃之间催化还原NOx至氮气和水，此温度范围恰好在工业锅炉烟气排放的窗口温度内，同时脱硫脱硝后的活性炭能用多种手段再生，重复利用来降低成本，消除了二次污染。商业化应用的活性炭脱硝工艺包括日本住友、日本J–POWER(MET-Mitsui-BF)和德国WKV等几种主流工艺。

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