煙氣脫硫脫硝一體化工藝及其運用研究

翁淑容，傅月梅（上海克硫環保科技股份有限公司，上海 201203）

煙氣脫硫脫硝一體化工藝及其運用研究

翁淑容，傅月梅
（上海克硫環保科技股份有限公司，上海 201203）

基于近些年環境污染問題越來越嚴重，人們對于焦爐煙氣的排放提出了更高的要求。主要對煙氣脫硫脫硝一體化工藝的相關問題進行研究，分別從大氣污染源二氧化硫和氮氧化物的危害、煙氣脫硫脫硝一體化技術工藝概述、聯合脫硫脫硝技術、同時脫硫脫硝技術四方面進行闡述，以期提升脫硫脫硝一體化工藝的技術水平。

焦爐煙氣；脫硫脫硝；工藝流程

1 主要大氣污染源二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOX）的危害分析

目前，煤炭等化石燃料的應用形式仍然是以直接燃燒為主，然而其在燃燒過程中由于高溫反應會使化石燃料在氧化反應下生成SO2，這種化學物會對環境造成相當嚴重的污染，它排放到高空以后形成酸雨，降落到地面以后不僅侵蝕建筑物，還會對植物、動物、人類造成危害，污染環境。同時對于人體的危害極大，二氧化硫通過呼吸系統進入人體的呼吸器官以及人體內部，同人體的體液融合形成亞硫酸溶液或者硫酸溶液，對人體造成刺激和侵蝕，從而威脅到人體的健康。SO2進入到人體內部以后會和血液融合產生化學反應，對于人體的臟腑器官產生危害，破壞人體的免疫系統。

化石燃料在燃燒時也會產生NOX，當NOX被排放到空氣中時與氧氣、水發生化學反應形成酸雨，對于環境造成更大的污染。

1 煙氣脫硫脫硝技術工藝概述

傳統的脫硫脫硝技術主要是以SCR或者SNCR與濕式煙氣脫硫技術相結合為主的分段式脫硫脫硝技術，但是這種工藝在實際的應用過程中問題較多，例如成本投資高、維護復雜且成本較高、對于煤炭的種類限定性強、設備容易被腐蝕等。煙氣脫硫脫硝一體化工藝是建立在傳統脫硫脫硝工藝基礎上發展而來的一種新型工藝，它將傳統的分段式的生產工藝進行了簡化與合并，一體化技術是建立在先進的技術與設備的基礎上產生的。目前脫硫脫硝一體化工藝主要分為兩種，一種是聯合脫硫脫硝技術工藝，另一種是同時脫硫脫硝技術工藝。

2 聯合脫硫脫硝技術分析

目前常見的聯合脫硫脫硝技術工藝主要有電子束輻射技術與活性炭吸附技術。

電子束輻射技術是一種物理、化學原理相結合的技術，工藝流程如圖1所示。因此其工作原理也可以通過物理與化學的作用將二者進行區分，首先是采用除塵裝置對煙氣進行處理，將其中的顆粒與灰塵吸附，然后再使用降溫裝置將煙氣溫度降低，這兩個環節是利用了物理原理，最后則采用電子束輻射加入了氨氣的煙氣氨氣混合物，從而使其發生化學反應，最終形成二氧化氮與三氧化硫，加入水蒸氣生成硫酸與硝酸，再加入氨氣產生硫銨以及硝銨實現回收。這種工藝通過不斷地完善和發展，脫硫脫硝效率可達80%以上，缺點在于該工藝成本較高。

圖1 電子束輻射技術流程圖

活性炭吸附技術也運用了物理原理與化學原理，具體的工藝流程如圖2所示。活性炭吸附技術主要借助活性炭或者活性焦作為工藝的載體，其工藝系統主要包含三部分，分別為吸附系統、解吸系統、副產物回收系統。煙氣在進入到吸附裝置以后首先在Ⅰ段裝置中由活性炭將煙氣中的顆粒與灰塵吸附，在Ⅰ段進行脫硫反應，再進入到Ⅱ段裝置中，裝置加入氨氣，與煙氣發生化學反應，在活性炭的催化作用下形成氮氣和水，完成脫硝反應，實現煙氣的脫硫脫硝。活性焦煙氣凈化工藝具有變廢為寶，節水，同時脫除SO2、NOx以及重金屬等多種污染物，無二次污染等技術特點，符合清潔生產和循環經濟發展的要求。目前在我國的冶金、化工和鋼鐵燒結廢氣治理領域得到較為廣泛的應用。

圖2 活性炭吸附技術流程圖

3 同時脫硫脫硝技術分析

同時脫硫脫硝技術目前最常見的是濕法脫硫脫硝技術，這種技術最常見的是金屬絡合技術與煙氣循環流化床技術。

金屬絡合技術主要是通過在WFGD中加入金屬絡合物，從而使金屬絡合物與NOX發生化學反應，從而生成金屬化合物，實現脫硫脫硝的目的。隨著金屬絡合技術的發展，采用六氨合鈷絡合劑等可以使脫硫脫硝的去除率達到將近100%。但是缺點在于，目前這種技術尚處于研究階段，許多關鍵技術相對不夠成熟。

煙氣循環流化床技術是一種脫硫脫硝效率較高的技術，從最早的流化床技術出現到如今已經將近100a，最新的富氧高活性吸收劑應用到流化床工藝當中能夠使脫硫脫硝效率高達95%以上。但是這種技術對于吸收劑的要求較高，吸收劑的回收利用率較低，在實際的應用過程中成本相對較高。

4 結束語

煙氣脫硫脫硝一體化工藝技術是多學科相互交融的復雜系統工程，隨著我國近年來大規模工業化過程中工業煙氣污染物排放的增加，如果不進行處理直接進行排放會對環境造成嚴重的污染。本文提出了脫硫脫硝一體化的工藝技術，在實際操作過程中，需要結合項目的實際情況，因地制宜的進一步優化相應的工藝設計方案。

[1] 張學森.基于氨的鍋爐煙氣脫硫脫硝工藝一體化設計與應用[J].齊魯石油化工，2015，（3）.

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Study on Integrated Process of Flue Gas Desulfurization and Denitrification and Its Application

Weng Shu-rong，Fu Yue-mei

Based on the problem of environmental pollution becoming more and more serious in recent years，people put forward higher requirements for the emission of coke oven gas.In this paper，the related problems of flue gas desulphurization and denitrification integration are studied，including the hazards of sulfur dioxide and nitrogen oxides from air pollution sources，the technology of flue gas desulfurization and denitrification，the combined desulfurization and denitrification technologies，simultaneous desulfurization and denitrification technologies.Elaborated in order to enhance the integration of desulfurization and denitrification technology level.

coke oven gas；desulfurization and denitrification；process flow

X701.3

：A

1003-6490（2016）12-0007-02

2016-11-02

翁淑容（1983—），女，福建莆田人，工程師，主要從事大氣污染控制工程工作。