焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用

焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用
摘要：炼焦生产期间排放的烟气内部包含氮氧化物、二氧化硫等污染物，由
此转变而言的PM2.5占据空气总量的50%左右，同时也会形成酸雨，诱发严重的
环境问题。

在脱硫脱硝技术不断发展和进步的影响下，其为炼焦烟气污染物治理
提供方向指导，尤其是氮氧化更为相关工作的顺利进行提供保障。

本文就针对当
前相对成熟的脱硝工艺技术方法进行分析，并未今后焦化厂脱硫脱硝工作顺利进
行提供保障。

关键词：焦化厂；焦炉烟气；脱硫脱硝技术；应用分析
随着工业生产的应用热度逐渐升高，人们对工业排放污染的关注度也越来越高。

在工业生产的过程中由于工艺的需要导致大量污染物排放到生态环境中，严
重威胁着人们的生命安全。

其中，焦化厂作为焦化生产的主要场所，每时每刻都
在排放着大量的烟气，其成分中所包含SO2会导致酸雨的形成，进而给空气环境
带来严重的威胁。

针对这种情况，焦化厂采用了脱硫脱硝技术对烟气中的污染物
进行科学处理，有效减轻焦化烟气对生态环境造成的压力。

1焦化厂焦炉烟气的特点分析
焦化厂的焦化生产过程非常复杂，中间需要经过多道处理程序。

洗精煤储存
在焦化厂的备煤车间，而在后续的生产操作中，洗精煤需要经过煤塔的漏嘴装入
到运输车中，因此在车间和煤塔之间需要经过封闭的通廊，来保证洗精煤的运送
安全。

运输车将洗精煤按照顺序输送到炭化室进行干馏产生焦炭，干馏温度设置
在960~1040℃。

焦炉的燃烧过程会产生大量的烟气，烟气会通过设置好的通道从
烟囱排放到大气中。

焦炉的工作过程非常复杂，工艺也具有一定的特殊性。

对烟气的成分进行分
析可知，烟气中主要含有SO2、粉尘以及氮氧化物，且氮氧化物所占的比例较高。

其中，SO2是一种非常常见的硫氧化物，会对大气造成非常严重的危害。

一旦将SO2与水相溶，便会发生化学反应进而产生亚硫酸，而亚硫酸在PM2.5的基础上
会进一步氧化成硫酸，导致酸雨的形成，对环境造成不可挽回的影响。

氮氧化物
所包含的化合物较多，除了NO2，其他的氮氧化物具有非常不稳定的特性。

因此，在实际的工业生产过程中所产生的烟气是多种化合物的混合气体，也就是常见的
硝气，具有一定程度的毒性。

因此，需要对烟气中的硫成分和硝成分进行有效处理，使焦炉烟气达到国家安全排放标准，实现生态环境的保护。

2烟气脱硫工艺和特点分析
烟气中的二氧化硫是弱酸性物质，和对应的碱性物质反应之后能够让其脱除，根据吸收剂的形态，脱硫工艺分为湿法和干法两种。

2.1干法脱硫工艺特点分析
干法和半干法烟道气脱硫系统中的固体碱性吸收剂被喷射到烟道气流中，通
过烟气穿入碱性吸收剂的方式和烟道气接触，无论是哪种环境，烟气中所含有的
二氧化硫和固体碱性物质都会出现反应，生成硫酸盐和亚硫酸盐[3]。

为了能够
让这种反应快速进行，固体碱性物质必须要细碎或者疏松。

半干法烟道气脱硫系
统中将水加入到烟道气中，从而在碱性物质颗粒表层形成液膜，二氧化硫融入其
中之后能够让固体碱性物质与其反应效率增加，干法脱硫技术中的脱硫吸收和产
物处理都是在相对干燥的环境下进行，这种方法对设备的腐蚀作用不明显，不存
在污染水排出的现象，烟气在净化期间不存在显著的降温，能够让烟囱更容易排
气和扩散。

但是，这种方法存在脱硫剂利用率低、脱硫效率低、设备庞大等缺陷。

2.2湿法脱硫工艺特点
世界不同国家的湿法烟气脱硫工艺流程、机理和形式都较为相似，通过对石
灰石、碳酸钠、石灰等物质的使用，将其当成洗涤剂，并且在反应塔中对烟气加
以洗涤，除去烟气中的二氧化硫，这种方法已经有50年左右的历史，在不断完
善和改进之后，其技术也开始逐渐成熟，并且脱硫效率超过95%，其机组容量相
对较大，煤种适应性较强，运行费用相对较低，副产品容易实现回收。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺是因为吸收剂价格相对低廉，在湿法脱硫领
域得到显著的应用。

这种施工工艺特点就是脱硫率相对较高，吸收剂利用率也相
对较高，能够满足高浓度二氧化硫的烟气条件。

其缺点就是基建投资费用较高、脱硫废水具有一定的腐蚀性，更为重要的是石灰石需要不断进行采购，副产品亚硫酸钙处理存在较大的难度。

3焦炉烟气脱硫技术的应用分析
3.1干法脱硫技术
干法脱硫技术主要采用的是固态的碱性吸收物质来搭建气体脱硫系统，在实际的应用中，根据烟道气的干燥程度主要分为干燥烟道气脱硫和半干燥烟道气脱硫。

其中干燥烟道气脱硫系统的处理方式全程处于干燥的烟道气环境中，使烟气穿过充满混合固态的碱性吸收物质和烟道气的管道，通过全面的接触来实现SO2的反应。

半干燥烟道气脱硫系统与干燥烟道气脱硫系统相同，都是在干燥的环境中进行脱硫，但是在反应通道内有一定的差别，主要表现在烟道气加水这一操作上，主要是为了在固态的碱性吸收物质外表形成一层液态薄膜，来加快反应物之间的反应速率。

由于两种脱硫方法均处于干燥环境中，因此不必担心会对设备造成腐蚀，且反应生成物中不会出现二次污染。

3.2湿法脱硫技术
湿法脱硫技术的发展经历的时间比较久远，期间被多次进行改进优化，目前已经达到了非常成熟的阶段。

湿法脱硫技术所采用的脱硫物质主要包括CaCO3和Na2CO3，脱硫过程主要是在反应塔中进行的。

湿法脱硫技术的效果非常明显，目前的效率已经大大超过了95%，具有非常高的实际应用价值。

同时，这种技术的成本较低，不会产生二次污染，被广泛应用于焦化厂的烟气脱硫项目中。

以下根据脱硫物质的不同对湿法脱硫技术的应用进行介绍。

（1）CaCO3脱硫技术。

由于CaCO3在日常生活中较为常见，比较容易获得，因此CaCO3脱硫技术在实际的应用中具有成本低的特点，并广泛应用于湿法脱硫的技术领域中。

从实际的应用效果中看，CaCO3脱硫技术的脱硫效果非常好，能够对较高浓度的焦炉烟气实现高标准处理，应用价值高。

但是，CaCO3脱硫技术在实际建设时，基础投资较高，同时处理产生的脱硫废水会对环境产生一定的腐蚀作用。

（2）氨脱硫技术。

氨脱硫技术主要是通过采用液体脱硫剂来实现烟道气中氧气的吸收，一般采用氨水作为脱硫剂。

整个处理设备结构较简单，操作流程复杂程度低，脱硫效果明显。

但氨脱硫技术的综合性非常差，需要建立独立的系统才能实现脱硫操作。

4焦炉烟气脱硝技术的应用分析
焦炉烟气脱硝技术使用频率最高的是选择性催化还原法。

此方法以氨作为还原反应的催化剂，有效提高反应的速率，并通过控制反应环境温度进一步缩短反应的过程时间。

主要优势表现在无副产物产生，同时脱硝的效果比较明显。

在基于焦炉烟气脱硝技术搭建处理系统时，需要明确催化反应的具体条件，主要包括催化剂的选择和环境温度的设置，并在反应过程中严格控制温度的波动，避免因温度超出催化范围而导致反应的效率降低。

这种脱硝方法不仅不易控制，同时不会产生可回收物质，从实际的应用价值来评估，这种方法的应用难以普及，并且催化剂的使用并不是永久性的，需要定期更换，产生大量的成本消耗。

在未来的发展中，需要重点关注催化剂的研究，尝试通过改良催化剂来控制反应的速率，进而控制温度。

5结语
目前我国的工业生产能力逐渐增强，对能源的消耗进一步增加，使环境的污染程度加剧，很多生产企业采取了一系列环保措施来应对这一窘状。

焦化厂针对焦炉烟气的成分特点及污染性质，研发出了烟气脱硫脱硝技术，有效处理了烟气中的污染成分，避免烟气的排放对空气质量造成影响，进而缓解了生态环境的压力，使焦化生产过程符合环保要求，有利于我国的工业生产向着更加积极健康的方向发展。

参考文献
［1］刘传鹏，杨东伟，惠建明，等.烧结余热梯级利用及脱硫脱硝一站式解决方案［J］.钢铁研究学报，2016，（10）：50-54.
［2］熊银伍.活性焦联合脱硫脱硝工艺试验研究［J］.洁净煤技术，2015，（2）：14-19.。