結合國(guo)內多(duo)家(jia)焦(jiao)化廠干(gan)熄(xi)(xi)焦(jiao)煙氣SO2濃度資料和檢測結果(guo)，確定干(gan)熄(xi)(xi)焦(jiao)煙氣SO2濃度值。綜合分析濕法、半干(gan)法、干(gan)法脫(tuo)硫技術優(you)缺點，最終建立干(gan)熄(xi)(xi)焦(jiao)煙氣脫(tuo)硫除(chu)塵最佳(jia)工藝(yi)流程，以滿足國(guo)家(jia)規定的相(xiang)關煙氣排放標準(zhun)。

近幾年來，我國霧霾天(tian)氣(qi)(qi)頻(pin)頻(pin)出(chu)現(xian)，環(huan)境問題(ti)日(ri)趨嚴峻。大氣(qi)(qi)污染(ran)(ran)問題(ti)已成(cheng)為環(huan)保(bao)的(de)(de)(de)(de)重點研究對象，煉焦化(hua)學(xue)工業企業排放(fang)(fang)(fang)大氣(qi)(qi)污染(ran)(ran)物的(de)(de)(de)(de)控制當放(fang)(fang)(fang)首(shou)位(wei)。環(huan)保(bao)部(bu)已經(jing)在環(huan)保(bao)法規制定、執行和(he)監管方面加大力(li)度。《煉焦化(hua)學(xue)工業污染(ran)(ran)物排放(fang)(fang)(fang)標準(zhun)(zhun)》(GB16171-2012)規定，全國非限排地區干(gan)熄焦裝(zhuang)置煙氣(qi)(qi)SO2排放(fang)(fang)(fang)限值為100mg/m3，限排地區干(gan)熄焦裝(zhuang)置煙氣(qi)(qi)SO2排放(fang)(fang)(fang)限值為80mg/m3。在這樣環(huan)保(bao)標準(zhun)(zhun)要求下，干(gan)熄焦裝(zhuang)置排放(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)煙氣(qi)(qi)必須經(jing)脫硫(liu)處理達標后(hou)才能排放(fang)(fang)(fang)。以(yi)簡(jian)潔的(de)(de)(de)(de)工藝和(he)最少的(de)(de)(de)(de)投(tou)資實現(xian)干(gan)熄焦煙氣(qi)(qi)脫硫(liu)將是焦化(hua)行業的(de)(de)(de)(de)首(shou)選。

1、干熄焦(jiao)煙氣的(de)組(zu)成及SO2濃(nong)度(du)

干熄(xi)焦是采用(yong)惰性(xing)氣(qi)體熄(xi)滅赤熱(re)焦炭的(de)一種熄(xi)焦方法，并且能夠回(hui)收(shou)紅焦的(de)顯(xian)熱(re)產生蒸汽用(yong)于發電(dian)。我(wo)國的(de)上海寶鋼一期工程引進(jin)了日本的(de)4×75t/h干熄(xi)焦裝置并投產運行(xing)，是我(wo)國最早引進(jin)的(de)干熄(xi)焦技術。

截至目前(qian)，干熄(xi)焦(jiao)已經(jing)代替濕熄(xi)焦(jiao)成為(wei)我國主(zhu)(zhu)要應(ying)用的(de)(de)熄(xi)焦(jiao)方法。干熄(xi)焦(jiao)裝置氣(qi)體循環系(xi)統設有相應(ying)的(de)(de)空氣(qi)導入(ru)系(xi)統，但(dan)實際運行(xing)中有少(shao)(shao)量(liang)空氣(qi)和赤熱(re)焦(jiao)炭接觸(chu)燃燒，煙(yan)氣(qi)中會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)少(shao)(shao)量(liang)的(de)(de)SO2氣(qi)體。干熄(xi)焦(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)過程中排放(fang)(fang)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)大量(liang)的(de)(de)顆粒污染物(主(zhu)(zhu)要是焦(jiao)粉(fen))，為(wei)了滿足國家規定的(de)(de)排放(fang)(fang)標(biao)準，必須對含SO2以(yi)及大量(liang)粉(fen)塵的(de)(de)煙(yan)氣(qi)進行(xing)凈(jing)化處理。含SO2煙(yan)氣(qi)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要排放(fang)(fang)部(bu)(bu)位有干熄(xi)爐頂裝入(ru)裝置、循環風機(ji)出口(kou)常用放(fang)(fang)散口(kou)、預(yu)存段壓力調節放(fang)(fang)散口(kou)(煙(yan)氣(qi)量(liang)小)、底(di)部(bu)(bu)排焦(jiao)處。

目(mu)前國內各焦(jiao)(jiao)化(hua)廠標定的(de)干熄焦(jiao)(jiao)煙(yan)氣(qi)SO2濃度(du)差異較大，京唐西山焦(jiao)(jiao)化(hua)有(you)限(xian)公司(si)標定的(de)數據(ju)顯示，各部分煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)循(xun)(xun)環風(feng)機(ji)出(chu)口常(chang)用放散煙(yan)氣(qi)排放的(de)SO2總(zong)量和(he)濃度(du)最大，爐頂裝(zhuang)(zhuang)焦(jiao)(jiao)煙(yan)氣(qi)次之、底部排焦(jiao)(jiao)煙(yan)氣(qi)最小。為進(jin)(jin)(jin)一步確(que)定干熄焦(jiao)(jiao)煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)SO2濃度(du)，華泰永創(北京)科技(ji)股份有(you)限(xian)公司(si)煤焦(jiao)(jiao)室(shi)在鞍山鋼鐵有(you)限(xian)公司(si)焦(jiao)(jiao)化(hua)廠，對西區190t/h干熄焦(jiao)(jiao)裝(zhuang)(zhuang)置進(jin)(jin)(jin)行檢測，受現場條件所限(xian)，僅對循(xun)(xun)環氣(qi)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)SO2濃度(du)進(jin)(jin)(jin)行了檢測。干熄焦(jiao)(jiao)煙(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)SO2排放源強(qiang)見表(biao)1。

基(ji)于干熄焦(jiao)裝(zhuang)置(zhi)裝(zhuang)焦(jiao)、常用放(fang)散(san)、排焦(jiao)的煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)特點(dian)，分別(bie)確(que)定裝(zhuang)焦(jiao)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)參數(shu)和SO2濃(nong)度值(zhi)。一般裝(zhuang)焦(jiao)時間呈周期性波動，風(feng)量(liang)變化(hua)范圍為(wei)0%～100%，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度為(wei)200℃;循環風(feng)機(ji)(ji)出(chu)口(kou)(kou)常用放(fang)散(san)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)量(liang)較穩定，溫度約(yue)為(wei)130℃;排焦(jiao)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)含(han)塵量(liang)最大，溫度約(yue)為(wei)100℃。通過參考其他(ta)人員測定各組干熄焦(jiao)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中SO2濃(nong)度，并(bing)結合華泰永創(chuang)焦(jiao)化(hua)有限公(gong)司(si)測定值(zhi)，確(que)定裝(zhuang)焦(jiao)處(chu)SO2濃(nong)度為(wei)858mg/m3、循環風(feng)機(ji)(ji)出(chu)口(kou)(kou)常用放(fang)散(san)處(chu)SO2濃(nong)度為(wei)128.4mg/m3、排焦(jiao)處(chu)SO2濃(nong)度為(wei)55mg/m3。

2、脫硫(liu)方法的分析比較

煙氣(qi)脫硫(liu)工(gong)藝(yi)按照脫硫(liu)過程(cheng)是否(fou)加水和(he)脫硫(liu)產(chan)物(wu)的干(gan)濕形態，可分為濕法、半干(gan)法和(he)干(gan)法三種脫硫(liu)工(gong)藝(yi)。

2.1濕法脫硫

濕(shi)法(fa)煙(yan)氣(qi)脫硫(liu)(liu)是(shi)利(li)用液體吸(xi)收劑洗滌含SO2煙(yan)氣(qi)，達(da)到凈化煙(yan)氣(qi)目(mu)(mu)的(de)。通常設置于煙(yan)氣(qi)系統末端、除塵器之(zhi)后(hou)，具(ju)有脫硫(liu)(liu)反應速度(du)快、效率(lv)高、脫硫(liu)(liu)劑利(li)用率(lv)高等(deng)特點，適用于大(da)型燃煤火電機組煙(yan)氣(qi)脫硫(liu)(liu)。石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏法(fa)是(shi)目(mu)(mu)前世界上技術最(zui)成熟，實用業績(ji)最(zui)多的(de)濕(shi)法(fa)脫硫(liu)(liu)工藝[5]。但濕(shi)法(fa)煙(yan)氣(qi)脫硫(liu)(liu)工藝初投資(zi)大(da)、運行費用高、產生廢水(shui)，且脫硫(liu)(liu)過程溫(wen)(wen)降大(da)、脫硫(liu)(liu)后(hou)煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)低(di)于露點溫(wen)(wen)度(du)，不利(li)于煙(yan)囪(cong)排氣(qi)的(de)擴散，易產生“白煙(yan)”，需二(er)次加(jia)熱，脫硫(liu)(liu)后(hou)的(de)副產物處理難(nan)。

2.2半干法脫(tuo)硫(liu)

半干法(fa)煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝(yi)是利用(yong)(yong)煙(yan)氣顯熱蒸發(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)劑反應中的水分(fen)(fen)，最終產物為(wei)干粉狀[6]。半干法(fa)煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝(yi)無(wu)廢水產生(sheng)、脫(tuo)硫(liu)(liu)效率較高(低于濕法(fa)煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)(liu)、高于干法(fa)煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)(liu))、投資較少、運行成本較低、無(wu)有色煙(yan)羽(yu)產生(sheng)，適用(yong)(yong)于中低硫(liu)(liu)的煙(yan)氣治(zhi)理。半干法(fa)煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝(yi)分(fen)(fen)為(wei)旋轉噴(pen)霧干燥法(fa)(SprayDryerAbsorber，SDA)和循(xun)環流化床法(fa)(CirculatingFluidizedBed，CFB)。

(1)旋轉噴(pen)霧法(SDA法)

旋轉(zhuan)噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)燥法是(shi)利用噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)燥的原理，將吸收(shou)劑(ji)漿液霧(wu)化噴(pen)(pen)入吸收(shou)塔與(yu)(yu)煙氣中(zhong)的SO2反應，同時吸收(shou)煙氣中(zhong)的熱(re)量蒸發水分，脫硫(liu)產物以干(gan)粉態排出[7]。SDA法關鍵設備是(shi)高速旋轉(zhuan)霧(wu)化器，通過它(ta)將吸收(shou)劑(ji)漿液霧(wu)化成(cheng)細小(xiao)霧(wu)滴與(yu)(yu)煙氣充(chong)分接觸(chu)進行傳質傳熱(re)反應。噴(pen)(pen)嘴(zui)的轉(zhuan)速可以達到15000～20000r/min，與(yu)(yu)霧(wu)化效果(guo)、脫硫(liu)效率成(cheng)正比(bi)。

(2)循(xun)環流化(hua)床法(CFB法)

循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)法是以循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)原理為基(ji)礎，煙(yan)氣從底部(bu)通過文丘里管(guan)進入循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)吸收塔內，與具(ju)有較大(da)比表(biao)面積的脫(tuo)硫劑顆粒(li)(li)接觸。在煙(yan)氣流(liu)作用(yong)下，脫(tuo)硫劑顆粒(li)(li)形成沸騰流(liu)化(hua)態(tai)，大(da)大(da)提高(gao)(gao)脫(tuo)硫劑與SO2反(fan)應接觸時(shi)間(jian)，提高(gao)(gao)脫(tuo)硫反(fan)應速度和效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)[8]。循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)法與旋(xuan)轉噴霧干燥法相(xiang)比，具(ju)有投(tou)資省、脫(tuo)硫效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)高(gao)(gao)、脫(tuo)硫劑利用(yong)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)高(gao)(gao)等優勢，但(dan)運行成本高(gao)(gao)、抗負(fu)荷波動能力差。

2.3干法脫硫(liu)(SDS法)

干法煙氣(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)工藝(yi)是脫硫(liu)(liu)吸收和(he)(he)產物處(chu)理均(jun)在(zai)(zai)干狀態下進行的(de)煙氣(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)工藝(yi)。干法煙氣(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)工藝(yi)具有無(wu)廢水(shui)排放、設備腐(fu)蝕小、脫硫(liu)(liu)過程溫降小、投資省和(he)(he)占地小等優點(dian)，但存在(zai)(zai)脫硫(liu)(liu)效率低、脫硫(liu)(liu)反應速度慢等缺(que)點(dian)，適用(yong)于含硫(liu)(liu)量(liang)不(bu)高、煙氣(qi)(qi)量(liang)較少的(de)煙氣(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)處(chu)理。

3、干(gan)熄焦(jiao)煙(yan)氣脫硫(liu)工藝

考慮(lv)煙(yan)氣脫硫(liu)方法(fa)的優缺點(dian)，結合(he)(he)干(gan)熄焦煙(yan)氣特點(dian)，采(cai)用鈉(na)基SDS法(fa)和(he)CFB法(fa)相結合(he)(he)的工(gong)藝(yi)流程(cheng)，確保干(gan)熄焦煙(yan)氣脫硫(liu)能(neng)夠滿足國(guo)家(jia)要求的排(pai)放標準。鈉(na)基SDS法(fa)脫硫(liu)工(gong)藝(yi)將高效脫硫(liu)劑(ji)(20～25μm碳酸氫鈉(na)粉末)均勻噴射(she)在管道內，NaHCO3受(shou)熱分解為(wei)Na2CO3、H2O和(he)CO2，比表面積迅速(su)增大，其中(zhong)Na2CO3與反應水相結合(he)(he)作(zuo)為(wei)脫硫(liu)劑(ji)與煙(yan)氣中(zhong)SO2發(fa)生(sheng)反應，達到(dao)脫硫(liu)目的。

鈉基(ji)SDS法(fa)脫硫工(gong)藝具有工(gong)藝流程(cheng)簡(jian)單、運行阻力小、投資省、占地小、無廢水(shui)和抗負荷波(bo)動能力強(qiang)等優點。

在干(gan)熄焦(jiao)進行裝(zhuang)(zhuang)焦(jiao)時(shi)，有大量(liang)含塵(chen)及SO2煙氣(qi)(200℃)逸散到空氣(qi)中污染環(huan)境。裝(zhuang)(zhuang)入(ru)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)處設置(zhi)集(ji)塵(chen)罩將(jiang)逸散的(de)煙氣(qi)導入(ru)袋式除塵(chen)器內，并在除塵(chen)管道上設置(zhi)兩個噴射點噴入(ru)脫硫劑(NaHCO3)。因此，可(ke)以保(bao)證裝(zhuang)(zhuang)焦(jiao)時(shi)的(de)煙氣(qi)得到凈化處理。

循環風機出口常(chang)用(yong)放散處(chu)的煙(yan)氣(qi)含硫(liu)(liu)濃度(du)最大，溫度(du)為130℃左右，低(di)于(yu)脫(tuo)硫(liu)(liu)劑的最佳反應溫度(du)(180～220℃)。為保證脫(tuo)硫(liu)(liu)效果須將常(chang)用(yong)放散煙(yan)氣(qi)由熱管(guan)換熱器(qi)前引(yin)出，煙(yan)氣(qi)溫度(du)可達到170℃。對于(yu)含硫(liu)(liu)濃度(du)最高(gao)的常(chang)用(yong)放散煙(yan)氣(qi)采用(yong)CFB法(fa)進行脫(tuo)硫(liu)(liu)處(chu)理(li)(li)，通過(guo)煙(yan)氣(qi)以及脫(tuo)硫(liu)(liu)劑的多次循環，可以實現高(gao)效脫(tuo)硫(liu)(liu)。排焦處(chu)煙(yan)氣(qi)中SO2濃度(du)滿足國家(jia)排放標準要求，無(wu)需進行脫(tuo)硫(liu)(liu)處(chu)理(li)(li)。

4結論(lun)

(1)綜合(he)考慮多家干熄焦煙(yan)氣中SO2濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)測定值，確(que)定裝焦處(chu)SO2濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)為858mg/m3、循環(huan)風(feng)機(ji)出(chu)口(kou)常用放散(san)處(chu)SO2濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)為128.4mg/m3、排焦處(chu)SO2濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)為55mg/m3。

(2)對比分析濕(shi)(shi)法、半干法、干法三種處理(li)含硫煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)方(fang)法的優缺點，確定(ding)濕(shi)(shi)法脫硫適用(yong)(yong)(yong)于大型燃煤火(huo)電機組(zu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫硫;半干法煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫硫較為適用(yong)(yong)(yong)于中低(di)硫的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)治理(li);干法煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫硫適用(yong)(yong)(yong)于含硫量(liang)不高、煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)量(liang)較少的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫硫處理(li)。

(3)綜合煙(yan)(yan)(yan)氣脫硫方(fang)法(fa)的優缺(que)點(dian)，結合干(gan)熄焦(jiao)煙(yan)(yan)(yan)氣特點(dian)，確定(ding)采用鈉基SDS法(fa)和CFB法(fa)相(xiang)結合的工藝流程處理干(gan)熄焦(jiao)煙(yan)(yan)(yan)氣。