銳意自控|焦爐煙氣處理一體化技術方案概述與煙氣分析儀器推薦

焦化廠是專(zhuan) 門從(cong) 事冶金焦炭生產(chan) 及冶煉焦化產(chan) 品、加工、回收的專(zhuan) 業(ye) 工廠。焦爐煙囪排放的大氣汙染物為(wei) 焦爐煤氣燃燒後產(chan) 生的廢氣，主要有SO2、NOx、煙塵等，汙染物呈有組織高架點源連續性排放，是汙染為(wei) 嚴(yan) 重的行業(ye) 之一。

2012年6月環境保護部及國家質量監督檢驗檢疫局聯合發布了GB16171-2012《煉焦化學工業(ye) 汙染物排放標準》，要求焦爐煙囪燃燒尾氣中SO2濃度小於(yu) 50mg/m3，氮氧化物濃度小於(yu) 500mg/m3，粉塵濃度小於(yu) 30mg/m3。特別地區要求SO2濃度小於(yu) 30mg/m3，氮氧化物濃度小於(yu) 150mg/m3，粉塵濃度小於(yu) 15mg/m3。

與(yu) 燃煤鍋爐煙氣相比，焦爐煙氣的主要不同在於(yu) 溫度較低，一般為(wei) 180~300℃，多數在200~230℃。焦爐煙氣低溫脫硫脫硝是*的技術難題，本文提出一種焦爐煙氣脫硫、脫銷及餘(yu) 熱回收利用的綜合解決(jue) 方案。

一、焦爐煙氣處理流程

圖1、工藝流程圖

二、關(guan) 鍵技術

1、脫硝反應器

選擇性催化還原法(SCR)是目前尾氣脫銷為(wei) 成熟，且脫硝效率高的一種方法。即在尾氣中加入一定量的氨氣，以氨為(wei) 還原劑，在催化劑表麵將NOx還原呈N2。其中氨源采用液氨或蒸氨工段產(chan) 生濃度為(wei) 20%的濃氨水，用管道引入至脫硝反應係統，經調解閥控製流量後進入混合器中與(yu) 煙氣均勻混合。在脫硝反應器進出口可安裝氣體(ti) 分析儀(yi) 試試在線監測進出口的NOx濃度，並根據反饋信號控製氨的加入量。

在脫銷工藝中為(wei) 關(guan) 鍵的是脫硝催化劑，此工藝中采用一種新型的脫硝催化劑。該催化劑選用以陶瓷蜂窩為(wei) 基體(ti) 的整體(ti) 塗層式結構，由陶瓷蜂窩、金屬氧化物塗層、活性組分組成。該催化劑具有脫硝效率高，可高空速操作、阻力低、選擇性好、氨逃逸率低、溫度範圍廣、熱膨脹係數小等諸多優(you) 點。

使用該類型的催化劑即使在入口NOx濃度很高時（2000~3000mg/m3），也可達到很高的NOx脫除精度，反應後尾氣中氮氧化物濃度可低於(yu) 150mg/m3。如排放標準進一步升級，不需對催化劑和反應裝置做任何改動，隻需稍微增加氨投入量，提供反應所需的氨量，即可使尾氣中NOx濃度小於(yu) 所規定的排放限值。

時間/h

圖2、新型催化劑脫硝效率

2、偏心型徑向熱管換熱器

目前焦爐煙道氣的餘(yu) 熱回收裝置一般采用常規的軸向重力熱管技術，雖然常規的軸向熱管具有的超導體(ti) 性能，*換熱效率，優(you) 良的等溫、恒溫性，優(you) 良的單向熱傳(chuan) 遞特性，良好的環境適應性，避免了露點腐蝕等優(you) 點，但同時也存在著換熱器設備結構複雜，整體(ti) 設備龐大，容易爆管，減少換熱麵積，損壞的不可逆性，較高的整體(ti) 製造成本等不足之處。

此工藝采用徑向熱管換熱器回收焦爐煙道氣的餘(yu) 熱，科學地設計徑向熱管偏心度，增加了熱管工質的填充量，達到合理的工質狀態，再次提高熱管換熱器的熱效率，降低總體(ti) 工程成本，大幅提高生產(chan) 效率，使節能效率達到水平。

徑向熱管換熱器技術有效解決(jue) 了焦爐煙道氣餘(yu) 熱回收熱管換熱器結構複雜，噸蒸汽產(chan) 量鋼材好用量大的問題；克服了軸向熱管損壞後換熱總麵積的損失不可逆，換熱效率大幅降低等問題。

3、煙氣鎂法脫硫

濕法脫硫為(wei) 目前使用範圍廣的脫硫方法，根據脫硫的原料不同可分為(wei) 石灰石/石膏法、氨法、鈉堿法、鈉鈣雙堿法、金屬氧化物發、堿性硫酸鋁法，其中石灰石/石膏法、鈉堿法、鈉鈣雙堿法、金屬氧化物法比較普遍。

其中氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅(jin) 次於(yu) 鈣法的脫硫工藝，在化學反應活性方麵氧化鎂要遠遠大於(yu) 鈣基脫硫劑，並且由於(yu) 氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小，因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高於(yu) 鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95%~98%，而石灰石/石膏法的脫硫效率盡在90%~95%左右。常見的濕法脫硫工藝裏麵，不可避免的存在著二次汙染的問題。對於(yu) 氧化鎂脫硫技術而言，後續處理較為(wei) 完善，既可以濃縮結晶七水合硫酸鎂晶體(ti) ，又可對氧化鎂進行再生，回收SO2生產(chan) 稀硫酸，解決(jue) 了二次汙染的問題。除此之外，使用氧化鎂脫硫技術還具有投資、運行費用少，綜合效益高的優(you) 點。

三、結語

1）新型的脫硝催化劑具有超高的脫硝效率、超大的操作空速、極低的催化劑床層阻力；模塊化設計，大限度地規避了未來工程化放大問題，利於(yu) 實現工程放大。

2）徑向熱管式餘(yu) 熱鍋爐具有降低設備整體(ti) 製造的複雜性，減少噸蒸汽產(chan) 量的鋼材耗用量，極大地提高了換熱器的經濟效益；克服了軸向熱管損壞後換熱總麵積的損失。同時又極大程度保持了軸向熱管換熱器的所有優(you) 點。

3）鎂法煙氣脫硫工藝具有吸收液循環係統簡單、工藝操作穩定、維護簡單，占地麵積小，不需要排放廢水，係統阻力小，脫硫效率高（≥95%），啟動與(yu) 退出運行快速漸變，副產(chan) 品利用價(jia) 值較高等優(you) 點。

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③通過設備集成，一台儀(yi) 器可同時測量脫硫前後硫化氫的濃度

④可通過多種接口將數據傳(chuan) 輸至上級集中控製係統