焦爐煙道氣同時脫硫脫硝技術路線探討

王曉玥

（上海金自天正信息技術有限公司上海201999）

焦爐煙道氣同時脫硫脫硝技術路線探討

王曉玥

（上海金自天正信息技術有限公司上海201999）

焦爐煙道氣當中有許多會嚴重污染環境，危害人類身體健康的有害物質，包括SO2、NOx等。因此，怎么樣控制焦爐煙道氣有害氣體的排放，使其轉化成對大自然和人類都沒有危害的物質是目前國家和相關企業部門都非常關注的一個問題。文章主要介紹了能夠在大型的焦爐煙道氣當中同時實現脫硫脫硝的工藝技術，希望能給大家起到一定的參考意義。

焦爐煙道氣；脫硫脫硝；技術路線

1　焦爐煙道氣脫硫脫硝工藝介紹

這幾年針對焦爐煙道氣脫硫脫硝的研究和報道都比較少，而且目前為止還未出現焦爐煙道氣同時脫硫脫硝且運行時間長穩定的成績。筆者在結合國際一些大型工業化且已經運行了較長時間的燒結行業的成功例子，介紹兩種能夠較穩定運行的同時脫硫脫硝的技術，即活性炭吸附一體化脫硫脫硝技術和半干法煙氣脫硫和選擇性催化還原組合式脫硫脫硝技術。其中半干法脫硫指的是當前已經非常成熟的，應用比較廣泛的旋轉噴霧法或者循環流化床法脫硫技術。

2　組合式煙道氣脫硫脫硝工藝路線

組合式煙道氣脫硫脫硝工藝又分為幾種，其中半干法脫硫技術被廣泛應用于鋼鐵行業。而SCR脫硝則主要是通過催化劑，使用氨做還原劑，然后在一定的溫度條件下讓其和煙氣當中的NOx發生化學反應，然后生成對環境沒有危害的N2和H2O。反應式如下：

在這一技術工藝當中，最為關鍵的就是催化劑，根據催化劑的反應我們可以將其溫度劃分成低溫、中溫及高溫三種催化劑。當前國際上使用最多的是金屬氧化物高溫催化劑，通常是以TiO2作為載體，V2O5、WO3、MoO3作為其主要活性成分。目前高溫及中溫催化劑使用已經非常廣，而且效果良好，但是低溫催化劑還處于研究實驗階段，不過在超過180℃的低溫催化劑于燒結、垃圾焚燒等行業中其應用表現也非常不錯。下面是溫度不一樣的情況下其焦爐煙道氣脫硫脫硝工藝路線的具體分析：

2.1煙道氣的溫度是170℃～200℃時

低溫SCR可以實現最大程度的減少煙氣升高溫度時所需要的能源消耗問題，并且還能夠降低投資成本，縮小系統的規模。然而筆者經過調查和試驗后發現，用鈣基作脫硫劑的這一種半干法脫硫溫減少超過60K就可以得到超過90%的脫硫效率。然而脫硫以后的溫度還是很難通過直接SCR脫硫，因此我們需要將其加熱量進行減少，使用煙氣換熱之后再對其做一定程度的加熱最后再脫硝，參考燒結機頭脫硝催化劑的反應溫度，我們將反應溫度設定為250℃，具體的工藝路線圖如圖1。

圖1　組合式脫硝技術流程簡圖

自焦爐燃燒室的溫度大概是180℃的廢氣于煙囪前的大煙道頂面引出并進入到SDA的脫硫設備里，經過脫硫凈化以后其煙道氣的溫度大概降到120℃左右。為了能夠最大程度的減少煙氣升高溫度時所需要的能耗，我們使用煙氣換熱器來做熱交換。脫硫出口的溫度大概在120℃的煙氣經過增壓風機加壓以后會進入到煙氣換熱器的熱側，和脫硝以后的凈煙氣換熱之后一起被加熱至220℃左右，然后經過管道式加熱爐，煙氣就會被加熱到250℃，和稀釋風機送進來的氨空氣一起混合起來，然后經整流器整流之后進入到SCR反應器，經催化劑的作用后完成整改脫硝的過程。脫硝之后的煙氣會回到煙氣換熱器的冷側，和沒有脫硝的原煙氣換熱以后一起被減低溫度到150℃左右，然后經過焦爐煙囪一起被排放到大氣當中。

2.2煙道氣的溫度是200℃以上時

通過筆者的實際考察發現，使用半干法脫硫工藝技術，其入口的溫度在220℃，溫降是60K后期脫硫的結果能夠大于90%，也就是說保證溫降就可以考慮排煙溫度高也不會影響該工藝的效率。

在煙道氣溫度為200℃～230℃的情況下，煙道氣經過脫硫之后其溫度會在140℃～170℃，而加熱之后會溫升10K～30K以后能夠直接使用于垃圾焚燒煙氣脫硝設備當中使用低溫催化劑，其反應溫度是170℃～180℃，煙氣換熱流程可以省略。該工藝經推測應該可以實施，不過目前還沒有得到工程的實踐證明。

3　結語

結合目前世界上正在使用和研究的工藝技術來看，實現煙道氣同時脫硫脫硝技術是我們有效控制煙氣當中的SO2、NOx的最有效的手段。煙道氣同時脫硫脫硝技術的流程比較復雜，本文僅對組合式煙道氣脫硫脫硝法的技術路線進行了分析，部分工藝還有待實踐驗證。因此，為了能夠真正的達到控制多污染的目的，我們應該積極研究和開發高效率的成本低的煙道氣同時脫硫脫硝技術。

［1］季廣祥.焦化廠焦爐煙囪SO2排放濃度達標的途徑［J］.煤化工，2014（1）：35-38.

［2］蔡承祐.焦爐煙囪NOx排放控制芻議［J］.燃料與化工，2013，44（5）：1-3.