焦炉烟气脱硫脱硝技术进展与建议“LOL外围”

本文摘要:概要:分析了我国焦化行业SO2、NOx废气现状及污染物浓度的主要影响因素,对比了以氨法、石灰/石灰石法、双碱法、氧化镁法、喷雾干燥法、循环流化床法等为代表的焦炉烟气副产物技术,以较低氮自燃技术、低温选择性催化剂还原成脱硝技术、水解脱硝等为代表的焦炉烟气脱硝技术,以活性温、液态催化剂水解等为代表的焦炉烟气副产物脱硝一体化技术的工艺原理、副产物脱硝效率及各自优缺点;总结了焦炉烟气副产物脱硝技术在工艺路线自由选择、烟气废气、次生污染等方面不存在的问题。

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概要:分析了我国焦化行业SO2、NOx废气现状及污染物浓度的主要影响因素,对比了以氨法、石灰/石灰石法、双碱法、氧化镁法、喷雾干燥法、循环流化床法等为代表的焦炉烟气副产物技术,以较低氮自燃技术、低温选择性催化剂还原成脱硝技术、水解脱硝等为代表的焦炉烟气脱硝技术,以活性温、液态催化剂水解等为代表的焦炉烟气副产物脱硝一体化技术的工艺原理、副产物脱硝效率及各自优缺点;总结了焦炉烟气副产物脱硝技术在工艺路线自由选择、烟气废气、次生污染等方面不存在的问题。认为焦炉烟气污染管理须要有效地融合源头掌控、较低氮自燃、末端净化3方面,并不断加强焦炉操作者管理水平及新技术的应用于。

章节燃煤烟气中的SO2和NOx所引发的酸雨、光化学烟雾和雾霾等环境污染已严重影响人类存活与发展。目前最有效地且应用于最广的燃煤烟气SO2和NOx污染管理措施是自燃后烟气副产物脱硝技术。作为国内第二大用煤领域,我国煤炭焦化年乏原煤大约10亿t,占到全国煤炭消耗总量的1/3左右。当前,燃煤发电领域气副产物脱硝技术发展及应用于比较成熟期,大部分煤电企业SO2和NOx废气已约超净标12017年第6期洁净煤技术第23卷准;但作为传统煤化工行业,我国焦化领域发展比较粗犷,污染物管理措施堪称在近年来大大苛刻的环保政策下迫以实施,多数焦化企业仍未构建焦炉烟气SO2和NOx废气有效地防控,与GB16171—2012《炼焦化学工业污染物废气标准》中的规定有一定差距。

由于焦炉烟气与燃煤电厂烟气在烟气温度、SO2和NOx含量等方面皆不存在差异,故二者的副产物脱硝管理技术路线无法几乎等同于。研究与实践中指出,我国焦炉烟气副产物脱硝技术在工艺路线挑选、关键催化剂国产化、系统平稳运营等方面不存在一定问题,相当严重制约了焦化行业污染物达标排放。

1焦化行业SO2及NOx废气现状多达,2015年全国SO2废气总量为1859.1万t、NOx废气总量为1851.8万t。煤炭焦化是工业用煤领域主要污染源之一,焦炉烟气是焦化企业中最主要的废气污染源,大约60%的SO2及90%的NOx源于此。

焦炉烟气中SO2浓度与燃料种类、燃料中硫元素形态、燃料氧含量、焦炉炭化室串漏程度等密切相关;NOx浓度则与自燃温度、空气不足系数、燃料气在高温火焰区停留时间等密切相关。以焦炉煤气为主要燃料的工艺,其烟气中的SO2必要废气浓度为160mg/m3左右、NOx必要废气浓度为600~900mg/m3(最低时平均1000mg/m3以上);以高炉煤气等低热值煤气(或混合煤气)为主要燃料的工艺,其烟气中的SO2必要废气浓度为40~150mg/m3、NOx必要废气浓度为300~600mg/m3。可见,无论以焦炉煤气或高炉煤气为主要燃料的工艺,如予以管理,其烟气中的SO2和NOx浓度皆无法平稳超过标准限值废气拒绝。

随着国家对环境保护的日益推崇,我国焦化领域烟气达标排放势在必行。2017年起,《污水处理许可证申请人与核准技术规范-炼焦化学工业》将首次继续执行,该规范对焦化行业污染物废气明确提出了更高拒绝。

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如前所述,焦炉烟气中SO2和NOx达标排放的主要技术手段为末端副产物脱硝管理,故本文将对比分析我国焦炉烟气现行副产物脱硝技术工艺原理、硫硝脱除效率及各自技术优缺点,总结国内焦炉烟气副产物脱硝技术应用于不存在的共性问题,以期为我国焦化行业副产物脱硝技术的自由选择与优化获取参照。2焦炉烟气副产物脱硝技术目前,我国焦炉烟气常用的末端副产物脱硝的管理工艺路线可分成分开副产物、分开脱硝、副产物脱硝一体化等3类。2.1副产物技术根据脱硫剂的类型及操作者特点,烟气副产物技术一般来说可分成湿法、半干法和干法副产物。

当前,焦炉烟气副产物领域应用于较多的为以氨法、石灰/石灰石法、双碱法、氧化镁法等为代表的湿法副产物技术和以喷雾干燥法、循环流化床法等为代表的半干法副产物技术,而干法副产物技术的应用于更为少见,故本文侧重讲解湿法及半干法焦炉烟气副产物技术。2.1.1湿法副产物技术1)氨法氨法副产物的原理是焦炉烟气中的SO2与氨吸收剂认识后,再次发生化学反应分解NH4HSO3和(NH4)2SO3,(NH4)2SO3将与SO2再次发生化学反应分解NH4HSO3;吸取过程中,大大补足氨使对SO2不具备吸收能力的NH4HSO3转化成为(NH4)2SO3,从而利用(NH4)2SO3与NH4HSO3的大大切换来吸取烟气中的SO2;(NH4)2SO3经水解、结晶、过滤器、潮湿后获得副产品硫酸铵,从而脱除SO2。焦炉烟气氨法副产物效率平均95%~99%。吸收剂利用率低,副产物效率高,SO2资源化利用,工艺流程结构非常简单,无废渣、废气废气是此法的主要优点;但该法仍不存在系统必须防腐,氨逃离现场、氨损,吸收剂价格昂贵、副产物成本高、无法除去重金属、二噁英等缺点。

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2)石灰/石灰石法石灰/石灰石法副产物工艺由于具备吸收剂资源非常丰富、成本便宜等优点而沦为应用于最少的一种烟气副产物技术。该工艺主要应用于氧化钙或碳酸钙浆液在湿式洗净塔中吸取SO2,即烟气在吸收塔内与倾倒的吸收剂混合认识反应而分解CaSO3,CaSO3又与塔底部鼓入的空气再次发生水解反应而分解石膏。焦炉烟气石灰/石灰石法副产物效率一般平均95%以上。

石灰/石灰石法副产物的优点在于吸收剂利用率低,煤种适应性强劲,副产物副产物便于综合利用,技术成熟期,运营可信;而系统简单、设备可观、重复使用投资大、耗水量大、不易结垢阻塞,烟气装载浆液导致“石膏雨”、副产物废水处理可玩性大等是其主要严重不足。3)双碱法双碱法,即在SO2吸取和吸取液处理过程中用于了有所不同类型的碱,其主要工艺是先用碱金属钠盐清液作为吸收剂吸取SO2,分解Na2SO3盐类溶液,然后在反应池中用石灰(石灰石)和Na2SO3起化学反应,对吸取液展开再造,再造后的吸取液循环用于,SO2最后以石膏形式两县。双碱法焦炉烟气副产物效率平均90%以上。

双碱法副产物系统一般会产生沉淀物,且吸收塔不产生阻塞和磨损;但工艺流程简单,投资较小,运营费用低,吸取过程中产生的Na2SO4容易除去而减少石膏质量,吸取液再造艰难等皆是该技术必须解决问题的问题。4)氧化镁法氧化镁法副产物是一种较成熟期的技术,但由于氧化镁资源储量受限且产于失衡,因此该法在世界范围内并未获得广泛应用;而我国氧化镁资源非常丰富,有发展氧化镁副产物的独有条件。该工艺是以氧化镁浆液作为吸收剂吸取SO2而分解MgSO3结晶,然后对MgSO3结晶展开分离出来、潮湿及提纯分解成等处置后,MgSO3分解成再造的氧化镁回到吸取系统循环用于,释放出来的SO2富含气体可加工成硫酸或硫磺等产品。

该法副产物效率平均95%以上。氧化镁法副产物技术成熟期可信、适用范围甚广,副产品重复使用价值低,不再次发生结垢、磨损、管路阻塞等现象;但该法工艺流程简单,能耗低,运营费用低,规模化应用于受到氧化镁来源容许且废水中Mg2+处置艰难。


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