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焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术的技术优化陈祯堂

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第12期作者：陈祯堂魏东平

[导读] 摘要：由于我国经济的快速发展，城市化建设的不断推进，而工业的发展规模也逐渐扩大。

        陕西长青能源化工有限公司陕西宝鸡 721405
        摘要：由于我国经济的快速发展，城市化建设的不断推进，而工业的发展规模也逐渐扩大。化工产业数目的增加，规模拓展的同时，虽然能够促进我国经济的发展以及社会建设，但是却会对生态环境造成极为严重的影响。人们环保意识现在逐渐加强，对于环境保护的重视越来越高，化工企业焦炉烟气脱硫脱硝的工艺和控制技术也逐渐受到了各界的密切关注。文章主要针对焦炉烟气脱硫工艺进行阐述，分析其中的各工艺环节。
        关键词：焦炉烟气；脱硫脱硝工艺；控制技术
        引言
        炼焦是煤炭高效利用的主要途径之一，也是冶铁炼钢的重要前提和保障。炼焦过程产生的烟气中含有大量SO2、NOx及颗粒物等大气污染物，排放入大气会严重影响自然生态环境和人类身心健康。为缓解经济发展与环境保护间的矛盾，环保部门相继出台了更为严格的炼焦污染物排放标准。但是，许多焦化企业原有的脱硫脱硝设施已不能满足污染物排放新标准的要求，为此，对现有环保设施进行升级改造已成为这类企业亟待解决的重要问题。
        1 SCR脱硝及双碱烟气脱硫
        SCR脱硝和双碱烟气脱硫技术和其他脱硫脱硝技术相比，这种技术工艺不但在脱硫脱硝效率方面有着显著的提高，同时还可以利用这种工艺经过塔外石灰使其发生再生反应，能够有效规避焦炉表面结垢的问题，从根源上保证炼焦企业的经济效益，同时也能够有效降低焦炉产生气体对于环境造成的污染现象，因此一定程度上也能够保障社会效益，从而为企业的稳定发展做好了铺垫。但从当前的状况来说，SCR脱硝及双碱脱硫施工技术过程有以下几个方面：第一，在运用SCR脱硝及双碱烟气脱硫技术过程中，为了能够有效保证该技术的效果以及反映效率，工作人员还要把焦炉中的有害气体都引入到催化还原反应容器内，进而为之后的脱硫脱硝工艺的稳定开展提供条件；第二，通过空气机换热设备来进行热量的收集以及换热，在一系列工艺完成之后，工作人员还需要把经过处理的有毒害气体转移到余热锅炉内，之后对其进行加热，当气体温度达到150℃以上时，再将这些气体输送到脱硫脱硝塔中进行脱硫脱硝工艺处理；第三，在上述操作工艺结束之后，工作人员便可以把SCR脱硝与双碱烟气脱硫设备中，通过除雾处理后的气体直接进行排放，这时的气体经过一系列的处理流程已经满足相关的排放标准；第四，将空气进行加热与换热处理后，还需要你将其输送到原烟囱中当作热源来进行利用。在操作SCR脱硝和双碱烟气脱硫过程中，为了能够进一步保证脱硫脱硝的效果，工作人员必须在吸收液的选择方面进行严格把关，最好使用钠碱成分的吸收液，因为钠碱成分的吸收液可以和烟气中多数有毒害成分进行反应，并且在发生反应之后不会生成沉淀物质。除此之外，在脱硫反应过程中，通常都会选择氢氧化钠溶液，能够更加高效地和发生反应后的算进行中和，进而有效减少设备的运行压力。同时，通过这种脱硫脱硝技术，在后期的处理方面，烟气通过石灰浆进行再生处理之后，可以将其存储在回收系统中进行再次利用，能够有效节约成本投入，促进企业的可持续发展。
        2半干法脱硫及高温陶瓷过滤器脱硝
        在利用半干法脱硫及高温陶瓷过滤器脱硝工艺过程中，其主要工艺过程为几点：首先，在总烟道中调整翻板位置来输送焦炉有害气体，之后通过烟气管道把全部烟气都引导煤气补燃炉中；其次，通过半干法脱磷及高温陶瓷过滤器脱硝工艺中的脱硫系统来完成脱硫，之后再进行脱硝，从而能够降低有害气体中的氮氧化物和颗粒污染物等；最后，利用引风机来施加压力，循环到焦炉烟囱底，半干法脱硫和高温陶瓷过滤器脱硝的工艺具有一套特殊的操作流程和设备，最主要的便是脱压缩空气装置以及烟气设备和氨反应容器和脱硝除尘集中。若想更加有效的保证脱硫脱硝的效果，脱硫设备中的脱硫剂最好选择氢氧化钙，同时在发生反应时，经过比对分析能够得知，通过半干法脱硫，可以全程保证脱硫的稳定性，并且在低温环境下也能够有着较为优秀的脱硫效果。

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        3脱硫脱硝新工艺技术的研究应用
        3.1工艺流程
        通过对各项脱硫脱硝技术的研究，可以开发一种新的脱硫脱硝工艺，即将半干法脱硫和除尘、活性炭纤维脱硝工艺技术结合在一起。烟气首先进入到旋转喷雾吸收塔之中，然后加入脱硫剂，可以选用消石灰，其与水混合成石灰浆液，使用浆液泵将石灰浆液抽取到吸收塔中，旋转喷雾雾化器会将其转变为雾滴，并与烟气混合在一起，经过反应后会生成亚硫酸钙。由于烟气的温度较高，液滴会被烘干，烟气温度随之下降，反应物会变为固体，最后排出并与烟气一起进入除尘器。产物和未发生反应的消石灰可以进行统一收集，前者经过专业的化工处理可以有效利用，后者则可以在脱硫脱硝系统中循环使用。进过除尘处理之后，烟气会进入到吸附罐中，利用活性炭的吸附性能对氮氧化物进行吸附，进而生成二氧化氮，在水蒸气的作用下会进一步生成硝酸。与此同时，该工艺技术可以净化二噁英、重金属等污染物，确保烟气的清洁性，然后再排放到空气中。如果活性炭的吸附能力已经饱和，则可以将烟气导入到再生罐中，通过蒸汽再生的方式进行交替处理。再生后的气液混合物要引入到分离器中，将气体和液体分离开，通过催化作用使氮氧化物发生氧化还原反应，进而生成二氧化氮，然后将其引入二级吸附罐，经过吸附处理生成二氧化氮，彻底净化后可以从烟囱排出。
        3.2工艺原理
        该工艺主要利用氢氧化钙混合工艺水方式制作氢氧化钙浆液，然后利用雾化处理的方式生成雾滴，使烟气和脱硫剂可以更全面的接触，从而提升反应速率，改善脱除效果。具体的化学反应式为：Ca（OH）2+SO2→CaSO 3+H2O；CaSO 3+1/2O2→CaSO 4。活性炭的微孔结构比较发达，具有良好的吸附性能，且表面的有机官能团比较丰富，可以促进吸附氧化反应的发生。烟气中的氧气可以在活性炭纤维表面吸附，与氮氧化物发生氧化还原反应生成二氧化氮，再与水蒸气发生反应生成硝酸，具体的化学反应公式为：NO+1/2O2→NO2；3NO2+H2O→2HNO3+NO。活性炭纤维会在纤维丝表面开口，排列比较规整，微孔的孔道并不长，不会出现较大的扩散阻力，可以更好地脱附吸附质，从而使脱附效率得到有效提升。
        3.3技术特点
        该技术采用多种工艺结合的方式，可以充分发挥不同工艺技术的应用优势，包括流程简单、反应快、效率高等。利用旋转喷雾半干法脱硫不仅可以满足脱硫脱硝的目的，还能脱除其他污染物，进而使焦炉烟气的组成更加简单。坚持先脱硫处理，然后再进行脱硝处理的工艺处理原则，可以改善脱硝环境，使其在低硫环境中展开，进而改善脱硫反应的效率。不仅如此，因为基本处于干况运行的状态，所以不会腐蚀设备。若想进一步提升活性炭的吸附能力，可将活性炭与臭氧氧化脱硝技术相结合，进而提升氮氧化物的脱除率，使烟气中的氮氧化物全面降低，同时也能降低运行成本。
        4结语
        综上所述，由于化工企业的不断发展以及其规模的逐渐拓展，对于环境的影响越来越严重。所以，如何能够有效地降低化工厂的污染排放，减少对生态环境的破坏则是其运作甚至是发展方面所面临的最为严峻的问题。管理人员必须要通过各种方式来进行脱硫脱硝处理，进一步降低焦炉烟气排放对于环境的污染。
        参考文献
        [1]尹维权.焦炉烟气脱硫脱硝技术发展分析[J].酒钢科技，2018，（2）：1-5.
        [2]王磊济，程晓辉，李玉洋.焦炉烟气脱硫脱硝工艺研究[J].中国环保产业，2018，（3）：44-47.
        [3]王亚磊.焦炉烟气脱硫脱硝工艺及控制技术[J].化工设计通讯，2019，（6）：221-222.