焦炉烟气脱硫脱硝和脱白技术改造

户继旺 杨建 田蜜

摘要：通过对我国焦炉烟气脱硫反硝化技术现状的分析，以及我国焦炉烟气脱硫反硝化技术发展中遇到的瓶颈，提出了在社会需求突增、国外技术抢占市场的情况下，在短时间内以较少的资金投入发展焦炉烟气脱硫脱氮技术的新方法。开发了符合市场要求、成熟的焦炉烟气脱硫脱硝技术共同开发设计平台。希望通过对焦炉烟气脱硫与反硝化领域的探索，共同开发设计技术，为我国焦炉烟气脱硫与反硝化工程技术的发展提供参考。同时，希望中国积极支持环保设计技术的共性和平台创新，为中国环保工程技术的发展提供可靠的技术支持。操作是有保证的。

关键词：脱硫脱硝；技术改造

1 焦炉烟气的形成

焦炉烟气是焦炉加热燃烧的废气，是焦炉加热煤气（俗称返炉煤气）在焦炉燃烧产品中，通过焦炉烟囱排放。一般情况下，焦炉加热煤气主要是焦炉煤气或高炉煤气，独立焦化企业使用焦炉煤气，钢铁企业可以使用高炉煤气。焦炉烟气中二氧化硫的形成部分是由于焦炉泄漏所产生的含硫物质的燃烧，部分是由于含硫物质的回流气体的燃烧。

2 燃煤烟气脱硫脱硝技术概述

中国作为世界上最大的煤炭生产国，在煤炭生产和应用方面非常普遍。然而，随着生产的不断发展和煤炭需求的不断增加，燃煤烟气中SO2和NOx的含量不断增加，对环境的威胁也越来越严重。近年来，自然环境对人类发出越来越频繁的警告，减少二氧化硫和氮氧化物的排放已成为一项紧迫而严肃的任务。传统的脱硫反硝化过程是逐级进行的，即不能同时进行脱硫反硝化，存在脱硫反硝化时间长、工艺复杂、步骤多、资金消耗大、脱硫反硝化效率低等问题。这些问题的出现使得生产率下降，这既不符合现代生产的要求，也不能满足生产发展的需要，也远非构建社会主义和谐社会的目的。

3 联合脱硫脱硝主要技术

3.1 固体吸附/再生技术

固体吸附/再生技术可以达到同时脱硫和反硝化的目的。采用固体吸附剂从烟气中吸收SO2和NOX，然后在再生器中释放SO2和NOX。该吸附剂可在吸附器中重复使用，回收的SO2可进一步处理，获得各种有价值的副产物。如单体硫磺、液体SO2或浓硫酸、NOX等产品，通过向锅炉内喷洒NH3或回收，分解为氮气和水。目前，活性炭和CuO吸附/再生技术得到了广泛的应用。

3.2 高能辐射化学技术

高能辐射脱硫和脱氮技术主要是利用高能电子影响H_2O，烟气成分和其他分子产生大量的激发态，亚稳状态，自由粒子和各种离子、电子和光子和其他活性粒子，根据该生产啊，哦，O_3和其他高度氧化自由基，二氧化硫氧化成SO_3，与此同时，联合国氧气氧化NO2，SO3和NO2分别在H2O中生成H2SO4和HNO3。硫酸铵、硝酸铵、复盐等与之结合的颗粒与NH3反应产生烟道气。它们被悬浮在烟气中，然后用静电除尘器收集和回收，可作为农业肥料和工业原料。根据高能电子生产的不同方法，高能辐射脱硫脱氮技术可分为电子束辐照（EBA）和脉冲电晕等离子体（PPCP）。

3.3 SNRB技术

SNRB技术是一种新型的高温烟气净化工艺，能同时去除SO2、NOX和粉尘。所有的处理都集中在一个设备上，即高温除尘室，从而降低了成本，减少了占地面积。原理是在省煤器后注入钙基吸收剂去除SO2，将SCR催化剂悬浮在袋式过滤袋中，在气体进入袋式过滤袋前注入NH3去除NOX。袋式过滤器位于省煤器和换热器之间，确保反应温度。SNRB工艺在选择性催化剂反硝化前去除二氧化硫和颗粒物，减少催化剂层硫酸铵的堵塞、磨损和中毒。

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，剩下的酸性气体被碱性溶液吸收。该方法能达到95%以上的脱硫效果，不仅该工艺还具有良好的去除有毒重金属，如汞、Cr、Be、Pb等均能有效去除。但是，这种技术也会造成设备腐蚀，产品不能重复使用等问题，需要进一步研究。

3.5 电子束氨法烟气脱硫脱硝技术

电子束氨烟气脱硫和脱氮（CAEB-EPS）产业化技术，充分挖掘潜在的电子束辐照烟气脱硫和脱氮技术，结合中国的具体国情，具有独特的特征的低投资、低操作成本，操作和维护方便，可靠性高，居国际先进水平。CAEB-EPS技术是一种利用高能电子束（0.8-1 MeV）辐射将二氧化硫和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵的烟气脱硫反硝化技术。

3.6 活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术

活性炭纤维法（Activated Carbon Fiber Process，简称ACFP）烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂（DSACF）脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的 一项新型脱硫技术。该工艺脱硫率可达95%以上，单位脱硫剂处理能力比活性炭脱硫能力高出一个数量级（GAC处理能力一般为102 Nm3/h），ACF可以达到104nm3 /h）。由于工艺简单，设备少，操作简单，投资和运营成本低，可以消除二氧化硫污染，同时回收硫磺资源。

3.7 脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术

将脉冲电源产生的高压脉冲施加到反应器电极上，在反应器电极之间产生强电场。在强电场的作用下，一些烟气分子被电离。电离电子在强电场的加速度下获得能量，成为高能电子（5-20eV）。这些高电位电子可以激活、分裂和电离其他烟雾。气体分子会产生OH、O、HO2等活性粒子和自由基。在反应器中，烟气中的SO2和NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3和NO2，与烟气中的H2O相遇形成H2SO4和HNO3。气溶胶（NH4） 2SO4/NH4NO3是在NH3或其他中和剂存在时形成的，然后由除尘器收集。

4 发展与趋势

烟气脱硫反硝化的工业系统大多是连续的物质反应和加工过程，主要涉及物质-能量流动，涉及复杂的化学反应和物理状态的变化。连续性和多变量是它们的显著特征。其次，新工艺层出不穷，系统变得越来越大，越来越复杂。现代研发工作具有投资大、周期短、风险大、竞争激烈的特点。工艺设备与生产工艺（即加工材料）紧密结合，拥有自己独特的工艺单元设备和工程技术，以及通用机械设备。完全不同，它有自己的独特性。

5 结语

综上所述，国外关于脱硫反硝化一体化技术的研究与开发具有十分重要的意义，涉及到许多过程方法。工业应用不仅要考虑技术条件，而且要具有经济竞争力。目前，活性焦炭燃煤烟气脱硫反硝化技术在我国的应用具有广阔的发展前景。为了取得良好的经济效益和社会效益，有必要加强这方面的技术改造工作和工艺方法，以促进相关设备的尽快产业化。

参考文献：

[1] 丁佳生.烟气脱硫脱硝工艺一体化设计与探究[J].科技展望.2015（29）.

[2] 毛晓香.烟气脱硫脱硝技术的现状与发展[J].山東工业技术.2015（19）.

（作者单位：河北旭阳焦化有限公司）