焦炉烟道废气烟气治理的技术途径

焦炉烟道废气烟气治理的技术途径

作者：张明

来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第03期

摘要：进入21世纪以来，我国的焦化工业得到了飞跃性的发展，但是在发展的同时，也带来了一些环境污染问题。面对国家对环保标准要求的日益严格，我国炼焦行业整体格局发生变化，之前的旧标准已经不能适应新形势发展的要求。现阶段，在环保污染物排放总量控制下，我国炼焦行业的压力越来越大，因此，焦炉烟气的脱硫脱硝是势在必行的污染物减排工程，本文就目前的焦炉烟气治理现状，讨论了治理焦炉烟气的技术途径。

关键词：焦炉；烟气治理；途径

1 焦炉烟气的现状分析

焦炉在炼焦的过程中会很多环境污染物，烟气中SO2和NOX是首当其冲的，在大气中，它们是形成酸雨的主要原因，对人体和植物都有损害作用。在环境形势日益严峻的情况下，国家出台政策要求焦炉烟气中SO2和NOX含量最高达到50mg/m3和500 mg/m3的标准。

现阶段，我国的焦炉是采用废气循环加热，排除的废气中NOX一般600 mg/m3-900

mg/m3。在焦炉采用废气循环加热的组合技术情况下，如采用高炉煤气加热，排放的废气中NOX≤500 mg/m3，如采用焦炉煤气加热，排放的废气中NOX≤800 mg/m3。目前，只有钢铁企业才有高炉煤气加热焦炉，大部分焦化行业还是采用焦炉煤气来加热的，采用焦炉煤气加热要想废气中NOX的含量小于500 mg/m3，这个难度还是比较大的。近年来，我国多地焦化企业因污染严重，废气排放超标，而受到处罚，焦化企业正面临着一场巨大的生死转型考验。因此，在新的环保要求下，研发焦炉烟气脱硫脱硝技术和工艺，是焦化行业刻不容缓的问题。

2 焦炉烟气治理的技术途径

2.1 余热回收+SDA（或类似干法脱硫工艺）+低温SCR

这种处理工艺就是先经过SDA旋转喷雾法把烟气中的SO2和SO3等酸性气体去除。以石灰作为脱硫吸收剂，石灰与水反应生成消石灰乳，然后将石灰乳加入到吸收塔内的雾化装置中，在吸收塔里，石灰乳吸收SO2生成CaSO3，从而达到脱硫的目的。脱硫之后经过布袋除尘后将废气烟气送至低温SCR把NOX去除。

通常，催化剂在温度较低的时候无法避免发生SO2转化，干法脱硫工艺就是将SO2转化成SO3，而SO3更容易与氨气反应生成亚硫铵，亚硫铵在与烟气中的氧气反应，生成硫铵，硫铵就被附着在催化剂的表面，这样就进行了SO2和SO3的脱除。低温SCR这种工艺布置对脱硝装置的保护最为到位，处理失败的风险也较小。我国一些焦化企业和研究机构已经将这种技术途径应用到了实践当中，据报道也有了较好的效果。

2.2 低温SCR+余热回收+干法/湿法脱硫

这种方法的流程就是，直接从焦炉原有烟道中将烟气抽走，抽走的烟气废气进入低温SCR 进行脱硝处理，脱硝处理后烟气进入余热锅炉进行余热回收，温度降低后在进入到脱硫塔进行脱硫处理。

这种方法有一个很突出的有点就是工艺简单，直接利用烟气原有温度进行脱硝，这样就提高了效益，回收余热，省去了对烟气的加热从而降低能耗。由于脱硫工艺基本上不受其他工艺流程的制约，所以可以根据现场的实际情况去选择适当的脱硫途径。这种处理工艺在某焦化企业进行了半年的实验，并且取得了良好的效果。但是这种工艺也存在一个问题，就是低温SCR 处反应温度低，导致SO2含量过高，这样就会造成催化剂的工作环境不利。工作环境不利就导致了催化剂的性能达到较高的标准才能达到目标脱硫效果。在这种情况下，我们可以设置一些脱硝装置保护功能，即使在不利的环境中，也可以增强对装置中催化剂的保护，那么这样就可以降低在实际操作的风险。

2.3 活性炭法

这种方法是利用活性炭具有吸附功能的特点，对SO2和NOX以及颗粒物的吸附，从而达到脱硫脱硝的目的。在实际应用中，我们首先利用余热锅炉对烟气的热量进行回收，烟气的温度得到降低，降低后将烟气引入到活性炭吸附装置当中。在活性炭吸附装置中，可以将其设置为两级，一级去除烟气中的SO2，然后将烟气中喷一定量的氨，进入另一级进行脱硝处理。

就现阶段来说，这种方法在焦化行业基本上还未得到应用，原因在于这种情况下活性炭的催化性能较低，会受到限制。据市场调研分析，在已经投放应用的烧结脱硫脱硝装置中，脱硝效率最高的还难以达到60%的标准，难以满足大部分焦炉烟气脱硝的标准要求。

这种方法将比较于前面两种方法来说，设备的集成化水平比较高，在实际运行方面也比较稳定，可靠性也比较强。如果脱硝效率问题能够解决的话，那么这种技术方法的优势就会凸显出来。随着现在科学技术的快速发展，高效率新型活性炭产品的研究诞生，用活性炭吸附的方法去进行脱硫脱硝处理在将来有很大的发展前景。

3 结语

我国要走可持续发展道路，坚持环境保护的理念，那么焦化行业的烟气废气处理势在必行，就目前来说焦化企业也遇到了前所未有的困难和挑战，焦炉烟气的脱硫脱硝技术仍需进一步研究开发。在费用方面，国家要对脱硫脱硝研究机构大力支持，在技术的研发上，要坚持双管齐下，从源头抑制技术和末端治理技术两个方面来着手研究。研究出安全可靠、高效率、低成本的实用技术，治理焦炉烟气污染，促使我国焦化行业持续健康发展。

参考文献：

[1]丁明洁.中国焦化工业问题分析及对策研究[J].现代化工，2013（08）.

[2]季广祥.焦化厂焦炉烟囱SO2排放浓度达标途径[J]. 煤化工，2014（01）.

作者简介：

张明（1983- ），男，汉族，四川简阳人，当前职务：炼焦车间副主任，当前职称：助理工程师，本科学历，研究方向：炼焦生产管理。