焦爐煙氣脫硫脫硝和脫白技術改造

戶繼旺 楊建 田蜜

摘要：通過對我國焦爐煙氣脫硫反硝化技術現狀的分析，以及我國焦爐煙氣脫硫反硝化技術發展中遇到的瓶頸，提出了在社會需求突增、國外技術搶占市場的情況下，在短時間內以較少的資金投入發展焦爐煙氣脫硫脫氮技術的新方法。開發了符合市場要求、成熟的焦爐煙氣脫硫脫硝技術共同開發設計平臺。希望通過對焦爐煙氣脫硫與反硝化領域的探索，共同開發設計技術，為我國焦爐煙氣脫硫與反硝化工程技術的發展提供參考。同時，希望中國積極支持環保設計技術的共性和平臺創新，為中國環保工程技術的發展提供可靠的技術支持。操作是有保證的。

關鍵詞：脫硫脫硝；技術改造

1 焦爐煙氣的形成

焦爐煙氣是焦爐加熱燃燒的廢氣，是焦爐加熱煤氣（俗稱返爐煤氣）在焦爐燃燒產品中，通過焦爐煙囪排放。一般情況下，焦爐加熱煤氣主要是焦爐煤氣或高爐煤氣，獨立焦化企業使用焦爐煤氣，鋼鐵企業可以使用高爐煤氣。焦爐煙氣中二氧化硫的形成部分是由于焦爐泄漏所產生的含硫物質的燃燒，部分是由于含硫物質的回流氣體的燃燒。

2 燃煤煙氣脫硫脫硝技術概述

中國作為世界上最大的煤炭生產國，在煤炭生產和應用方面非常普遍。然而，隨著生產的不斷發展和煤炭需求的不斷增加，燃煤煙氣中SO2和NOx的含量不斷增加，對環境的威脅也越來越嚴重。近年來，自然環境對人類發出越來越頻繁的警告，減少二氧化硫和氮氧化物的排放已成為一項緊迫而嚴肅的任務。傳統的脫硫反硝化過程是逐級進行的，即不能同時進行脫硫反硝化，存在脫硫反硝化時間長、工藝復雜、步驟多、資金消耗大、脫硫反硝化效率低等問題。這些問題的出現使得生產率下降，這既不符合現代生產的要求，也不能滿足生產發展的需要，也遠非構建社會主義和諧社會的目的。

3 聯合脫硫脫硝主要技術

3.1 固體吸附/再生技術

固體吸附/再生技術可以達到同時脫硫和反硝化的目的。采用固體吸附劑從煙氣中吸收SO2和NOX，然后在再生器中釋放SO2和NOX。該吸附劑可在吸附器中重復使用，回收的SO2可進一步處理，獲得各種有價值的副產物。如單體硫磺、液體SO2或濃硫酸、NOX等產品，通過向鍋爐內噴灑NH3或回收，分解為氮氣和水。目前，活性炭和CuO吸附/再生技術得到了廣泛的應用。

3.2 高能輻射化學技術

高能輻射脫硫和脫氮技術主要是利用高能電子影響H_2O，煙氣成分和其他分子產生大量的激發態，亞穩狀態，自由粒子和各種離子、電子和光子和其他活性粒子，根據該生產啊，哦，O_3和其他高度氧化自由基，二氧化硫氧化成SO_3，與此同時，聯合國氧氣氧化NO2，SO3和NO2分別在H2O中生成H2SO4和HNO3。硫酸銨、硝酸銨、復鹽等與之結合的顆粒與NH3反應產生煙道氣。它們被懸浮在煙氣中，然后用靜電除塵器收集和回收，可作為農業肥料和工業原料。根據高能電子生產的不同方法，高能輻射脫硫脫氮技術可分為電子束輻照（EBA）和脈沖電暈等離子體（PPCP）。

3.3 SNRB技術

SNRB技術是一種新型的高溫煙氣凈化工藝，能同時去除SO2、NOX和粉塵。所有的處理都集中在一個設備上，即高溫除塵室，從而降低了成本，減少了占地面積。原理是在省煤器后注入鈣基吸收劑去除SO2，將SCR催化劑懸浮在袋式過濾袋中，在氣體進入袋式過濾袋前注入NH3去除NOX。袋式過濾器位于省煤器和換熱器之間，確保反應溫度。SNRB工藝在選擇性催化劑反硝化前去除二氧化硫和顆粒物，減少催化劑層硫酸銨的堵塞、磨損和中毒。

3.4 氯酸氧化吸收法

建立了氯酸氧化吸收法。首先，SO2和NOx在氧化吸收塔中被氯酸氧化，剩下的酸性氣體被堿性溶液吸收。該方法能達到95%以上的脫硫效果，不僅該工藝還具有良好的去除有毒重金屬，如汞、Cr、Be、Pb等均能有效去除。但是，這種技術也會造成設備腐蝕，產品不能重復使用等問題，需要進一步研究。

3.5 電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術

電子束氨煙氣脫硫和脫氮（CAEB-EPS）產業化技術，充分挖掘潛在的電子束輻照煙氣脫硫和脫氮技術，結合中國的具體國情，具有獨特的特征的低投資、低操作成本，操作和維護方便，可靠性高，居國際先進水平。CAEB-EPS技術是一種利用高能電子束（0.8-1 MeV）輻射將二氧化硫和氮氧化物轉化為硫酸銨和硝酸銨的煙氣脫硫反硝化技術。

3.6 活性炭纖維法（ACFP）煙氣脫硫技術

活性炭纖維法（Activated Carbon Fiber Process，簡稱ACFP）煙氣脫硫技術是采用新材料脫硫活性炭纖維催化劑（DSACF）脫除煙氣中SO2并回收利用硫資源生產硫酸或硫酸鹽的 一項新型脫硫技術。該工藝脫硫率可達95%以上，單位脫硫劑處理能力比活性炭脫硫能力高出一個數量級（GAC處理能力一般為102 Nm3/h），ACF可以達到104nm3 /h）。由于工藝簡單，設備少，操作簡單，投資和運營成本低，可以消除二氧化硫污染，同時回收硫磺資源。

3.7 脈沖電暈放電等離子體煙氣脫硫脫硝技術

將脈沖電源產生的高壓脈沖施加到反應器電極上，在反應器電極之間產生強電場。在強電場的作用下，一些煙氣分子被電離。電離電子在強電場的加速度下獲得能量，成為高能電子（5-20eV）。這些高電位電子可以激活、分裂和電離其他煙霧。氣體分子會產生OH、O、HO2等活性粒子和自由基。在反應器中，煙氣中的SO2和NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物SO3和NO2，與煙氣中的H2O相遇形成H2SO4和HNO3。氣溶膠（NH4） 2SO4/NH4NO3是在NH3或其他中和劑存在時形成的，然后由除塵器收集。

4 發展與趨勢

煙氣脫硫反硝化的工業系統大多是連續的物質反應和加工過程，主要涉及物質-能量流動，涉及復雜的化學反應和物理狀態的變化。連續性和多變量是它們的顯著特征。其次，新工藝層出不窮，系統變得越來越大，越來越復雜。現代研發工作具有投資大、周期短、風險大、競爭激烈的特點。工藝設備與生產工藝（即加工材料）緊密結合，擁有自己獨特的工藝單元設備和工程技術，以及通用機械設備。完全不同，它有自己的獨特性。

5 結語

綜上所述，國外關于脫硫反硝化一體化技術的研究與開發具有十分重要的意義，涉及到許多過程方法。工業應用不僅要考慮技術條件，而且要具有經濟競爭力。目前，活性焦炭燃煤煙氣脫硫反硝化技術在我國的應用具有廣闊的發展前景。為了取得良好的經濟效益和社會效益，有必要加強這方面的技術改造工作和工藝方法，以促進相關設備的盡快產業化。

參考文獻：

[1] 丁佳生.煙氣脫硫脫硝工藝一體化設計與探究[J].科技展望.2015（29）.

[2] 毛曉香.煙氣脫硫脫硝技術的現狀與發展[J].山東工業技術.2015（19）.

（作者單位：河北旭陽焦化有限公司）