试析焦炉烟气脱硫脱硝净化技术与工艺

许克华

摘要：焦化厂在炼焦过程中会产生大量烟气，其主要污染指标是NOx、SO2等，会严重污染城市的环境空气质量，本文在对烟气主要污染指标进行分析的基础上，简述干法脱硫工艺、湿法脱硫工艺、SCR法脱销工艺，并对焦化脱硫脱硝工艺进行优化，从而提高处理效率。

关键词：焦炉烟气；脱硫脱硝技术；优化措施

焦炉在实际生产过程中，会产生严重的环境污染问题。现阶段，我国在治理焦炉烟气过程中，常用脱硫脱硝工艺进行处理，根据相关环保标准规定，将NOx的整合到总量控制因子中，且NOx排放浓度小于500mg/Nm3，SO2排放浓度小于50mg/Nm3时，可以直接排入大气环境，如果排放浓度不符合排放标准要求时，需要经过处理之后再排入大气。

一、焦炉烟道气的特点

二、焦炉烟气脱硫脱硝工艺

1、干法脱硫工艺

烟气与碱性吸收剂接触，烟气内的SO2与碱性吸收剂在接触过程中发生化学反应，生产新的化学物质硫酸盐、亚硫酸盐，从而降低烟气中的SO2的含量。为了加快该反应的反应速度，可以增大碱性物质的接触面，如碱性物质为细碎状态、疏松状态，并且在半干法脱硫工艺过程中，可以在烟道气内加入适量水，使碱性物质表面会形成液膜，有利于SO2融入碱性物质。与此同时，干法脱硫工艺中的各个工序都需要在干燥的操作环境下进行，这种工艺不会对运行设备产生腐蚀作用，并且也不会有污染废水排出，同时，有利于烟气的排放和扩散，但是，这种工艺的脱硫剂利用率较低，以及脱硫效率较低。

2、湿法脱硫工艺

将石灰石、碳酸钠等物质作为洗涤剂，能够在反应塔中对烟气进行洗涤操作，从而去除烟气中的SO2。如图1所示。湿法脱硫工艺在脱硫处理中的应用较早，这种工艺技术已趋于成熟化，并且始终处于创新和优化过程中，其脱硫效率已經超过95%，同时能够回收反应中产生的所有副产品。与此同时，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的吸收剂成本较低、脱硫效率较高、吸收剂利用率较高，主要用于处理高浓度的SO2烟气。但是，这种工艺会腐蚀运行设备且基础建设成本投入较大，还需要连续引进石灰石，这样也会增加运行成本的投入。

3、SCR法脱硝工艺

选择性催化还原法（SCR）的脱硝效率高、应用范围广，主要是在温度（200℃-400℃）和催化剂的共同作用下，通过还原剂（氨、烃）将烟气内的NOx还原成不会污染环境的物质，即氮气和水。如图2所示。这种工艺的反应过程中不会生成副产品，通过填充催化剂的方式，使烟气脱硝效率高于80%。与此同时，这种工艺在烟气处理过程中的应用，烟气温度会直接影响催化剂的作用效率，工艺反应需要在高温条件下进行，并且催化剂自身也具有最佳催化温度，在此温度下，能够充分发挥催化剂的反应效率。因此，焦炉要增设烟气加热系统，并且其反应产物（氮气、水）不能回收利用，这也会造成原料损耗和动力损耗，同时催化剂要3年更换1次，需要投入大量的运营成本。

改进催化剂性能之后的SCR法脱硝工艺，能够有效降低反应所需的温度，反应温度控制在180℃-200℃，但是，在温度较低的工作环境中，改进后SCR工艺反应过程中，水、二氧化硫、氨容易发生反应生成铵盐，影响催化剂的反应速率。

三、焦炉烟气脱硫脱硝工艺的设计优化

1、先脱硫后脱硝

这种烟气处理技术主要是烟气经过脱硫处理后，SO2的浓度较低，再经过脱硝处理后，降低了硫酸铵、硫酸氢铵的产生量，促使催化剂能够长久保持活性，延长了自身的使用年限。但是，这种工艺在处理烟气时不可以选择湿法脱硫工艺，是因为会降低反应温度，如果安装反应加热系统，会导致反应余热利用率较低。

2、先脱硝后脱硫

这种烟气净化技术具有较大的优势，主要体现在未经处理的焦炉烟气温度在180℃-300℃，满足SCR法脱硝技术的温度要求，可以在反应过程中适当增加烟气加热系统，这样能够在出现结焦时间拖延现象或者其他突发意外情况时，能够持续进行加热，从而保证脱硝反应的持续进行。使用SCR法脱硝技术进行烟气脱硝反应，在脱硝反应之后，烟气能够直接进入余热锅炉，在余热锅炉中进行反应余热的回收再利用，再对烟气进行湿法脱硫。

四、结束语

综上所述，针对焦炉烟气进行脱硫脱硝净化处理时，在了解干法脱硫工艺、湿法脱硫工艺、SCR法脱硝工艺的基础上，积极进行烟气脱硫脱硝技术创新，通过将脱硫技术与脱硝技术进行融合来提高烟气的净化效率。

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（作者单位：江苏宇澄环境工程设备有限公司）