導讀(du)：文章介紹(shao)了焦爐煙氣脫(tuo)硫脫(tuo)硝的工藝流程(cheng)、技術特點(dian)，分析了調(diao)試(shi)過程(cheng)中的問題。

一、研究(jiu)背(bei)景及概況(kuang)

嚴重大氣環境污染(ran)問題的(de)地區，需執(zhi)行GB16171-2012《煉(lian)焦化學工業(ye)污染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)標(biao)準》中(zhong)SO2≤30mg/Nm3，氮氧化物(wu)達到150mg/Nm3，粉塵(chen)(chen)≤15mg/Nm3的(de)排(pai)放(fang)標(biao)準。焦爐(lu)采用已脫(tuo)硫后(hou)的(de)焦爐(lu)煤(mei)氣摻有(you)甲(jia)醇釋(shi)放(fang)氣的(de)混合(he)煤(mei)氣加熱(re)，燃(ran)燒廢氣由2座120m高(gao)的(de)煙(yan)(yan)囪(cong)高(gao)空(kong)放(fang)散(san)，與(yu)大氣充分混合(he)、擴散(san)、稀釋(shi)，以減輕(qing)其對周圍大氣的(de)影響(xiang)，排(pai)放(fang)的(de)大氣污染(ran)物(wu)主(zhu)要有(you)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)、SO2、NOx等，其排(pai)放(fang)符(fu)合(he)原國家標(biao)準，現采用“SDA旋轉噴霧干燥法脫(tuo)硫+布袋除(chu)塵(chen)(chen)+低溫SCR脫(tuo)硝”設計改造(zao)后(hou)符(fu)合(he)現有(you)國家標(biao)準。

二、工藝流程及原理

1）脫硫工藝(yi)

脫硫工藝采用半干法(fa)脫硫，主(zhu)要是Na2CO3飽和(he)溶液與煙氣中的SO2進行反應，生成Na2SO4，實現SO2脫除。

化學反(fan)應式(shi)：

Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2

2Na2SO3+O2→2Na2SO4

Na2CO3溶(rong)液(ye)根據原煙(yan)(yan)氣(qi)SO2濃度由溶(rong)液(ye)泵(beng)定量(liang)送入置于脫(tuo)(tuo)硫(liu)塔頂(ding)部的(de)(de)溶(rong)液(ye)頂(ding)罐(guan)，頂(ding)罐(guan)內(nei)的(de)(de)溶(rong)液(ye)自流入脫(tuo)(tuo)硫(liu)塔頂(ding)部霧化器，溶(rong)液(ye)經霧化器霧化成50μm的(de)(de)霧滴，與脫(tuo)(tuo)硫(liu)塔內(nei)煙(yan)(yan)氣(qi)接(jie)觸迅速完成吸(xi)收SO2等(deng)酸性(xing)氣(qi)體(ti)的(de)(de)過程。由于Na2CO3溶(rong)液(ye)為極(ji)細小的(de)(de)霧滴，增大了脫(tuo)(tuo)硫(liu)劑(ji)與SO2接(jie)觸的(de)(de)比表面積，反應極(ji)其迅速且(qie)有極(ji)高的(de)(de)脫(tuo)(tuo)除SO2效(xiao)率(lv)，脫(tuo)(tuo)硫(liu)效(xiao)率(lv)在80%以上(shang)。

蒸發后(hou)未反(fan)應(ying)的Na2CO3顆粒物可以通(tong)過除(chu)塵(chen)布袋過濾收(shou)集(ji)，重新配入脫硫(liu)溶(rong)液(ye)制備系統，使脫硫(liu)劑(ji)得到充(chong)分(fen)利(li)用(yong)。最(zui)后(hou)脫硫(liu)反(fan)應(ying)生成的Na2SO3、Na2SO4及小部(bu)分(fen)未反(fan)應(ying)的Na2CO3干粉通(tong)過除(chu)塵(chen)器過濾收(shou)集(ji)后(hou)集(ji)中回(hui)收(shou)排外。

2）除(chu)塵工(gong)藝

脫(tuo)硫(liu)后的(de)含(han)塵(chen)(chen)(chen)氣(qi)體由SDA脫(tuo)硫(liu)塔(ta)進入(ru)布袋除塵(chen)(chen)(chen)器進風口(kou)，與導流板相撞擊，在(zai)此沉降段內，粗(cu)顆粒粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)掉入(ru)灰斗(dou)，起到預收塵(chen)(chen)(chen)的(de)作(zuo)用。

氣流(liu)隨后折轉向上(shang)，通過(guo)內部裝(zhuang)有金屬架的(de)濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)(dai)，粉塵(chen)及未反應完的(de)脫硫劑被(bei)捕集在濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)(dai)的(de)外表面(mian)，煙(yan)氣在布(bu)袋(dai)(dai)(dai)(dai)表面(mian)完成二次脫硫反應。脫硫、除塵(chen)后的(de)氣體(ti)進入濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)(dai)室(shi)(shi)上(shang)部的(de)清潔(jie)室(shi)(shi)，匯集到出風管(guan)排(pai)出。隨著(zhu)除塵(chen)器的(de)連(lian)續運行，當濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)(dai)表面(mian)的(de)粉塵(chen)達到一定厚度時，氣體(ti)通過(guo)濾(lv)料的(de)阻力增大(da)，布(bu)袋(dai)(dai)(dai)(dai)的(de)透氣率下(xia)降，用脈沖(chong)氣流(liu)清吹布(bu)袋(dai)(dai)(dai)(dai)內壁，將布(bu)袋(dai)(dai)(dai)(dai)外表面(mian)上(shang)的(de)粉餅層(ceng)吹落(luo)，塵(chen)層(ceng)跌入灰斗，濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)(dai)又恢復了過(guo)濾(lv)功(gong)能(neng)。

3）脫硝工藝

脫硝系統以氨（NH3）為還原劑(ji)(ji)，在低溫SCR催化(hua)劑(ji)(ji)作用(yong)下與煙氣中的(de)NOx反應，生成N2和H2O，實現NOx脫除，并控(kong)制NH3的(de)逃逸率(lv)。

化學反應式：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（主(zhu)要(yao)反應）

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

NO+NO2+2NH3+O2→2N2+3H2O

一般，煙氣中90%以上NOx是以NO形式存在。NH3選擇性地和(he)NOx反應(ying)生成無二次污(wu)染的N2和(he)H2O隨煙氣排放。

三、技術特(te)點

（1）以(yi)碳(tan)酸鈉(na)溶液為脫硫(liu)(liu)劑的SDA旋轉(zhuan)噴霧干燥法脫硫(liu)(liu)工(gong)藝(yi)可根據煙氣工(gong)況進行(xing)無極調節，脫硫(liu)(liu)效率(lv)可達97%以(yi)上，滿足SO2排放要求(qiu)，生成亞硫(liu)(liu)酸鈉(na)和硫(liu)(liu)酸鈉(na)。

（2）從(cong)焦爐(lu)來的(de)200～260℃的(de)焦爐(lu)煙道氣，經整個系統后溫降(jiang)在30℃以內，可(ke)保(bao)證煙囪熱(re)態運行。在突(tu)然斷電或設備故障時，煙囪底部能夠保(bao)證一定吸力，保(bao)障安(an)全生(sheng)產。

（3）選用(yong)(yong)耐硫(liu)催(cui)化(hua)劑，在(zai)SO2濃度(du)低于300mg/Nm3時，SO2/SO3轉化(hua)率(lv)低于0.5%，在(zai)現(xian)有煙道(dao)廢(fei)氣(qi)排放濃度(du)情(qing)況(kuang)下，原(yuan)煙氣(qi)直接脫(tuo)硝時催(cui)化(hua)劑可正常使(shi)用(yong)(yong)并在(zai)使(shi)用(yong)(yong)壽命期間內（24000小時）且脫(tuo)硝效率(lv)保(bao)持穩定在(zai)90%-98%。

（4）在(zai)SDA脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)塔(ta)內未(wei)反應完的(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)劑等顆粒物隨煙氣從SDA脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)塔(ta)進(jin)入(ru)布(bu)袋(dai)除塵器，附(fu)在(zai)除塵濾袋(dai)的(de)外表面，對濾袋(dai)起(qi)到預噴涂作用的(de)同時進(jin)行(xing)二次脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)進(jin)一步提高脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)效(xiao)率(lv)并能有效(xiao)吸附(fu)煙氣中(zhong)的(de)焦油等粘性污染(ran)物。

（5）前(qian)置脫硫、除(chu)塵為(wei)脫硝催化劑創造良好的運行環境，保(bao)證脫硝效(xiao)率的前(qian)提下可(ke)延(yan)長(chang)催化劑使用(yong)壽命。其中脫硫系統(tong)不但可(ke)以脫除(chu)煙氣中的SO2、SO3還可(ke)脫除(chu)HF、HCl等酸性(xing)物質；

（6）回焦爐煙(yan)囪的煙(yan)氣(qi)能(neng)(neng)夠保(bao)證(zheng)酸露(lu)點溫(wen)度以上，尤其是(shi)在(zai)北方冬季外界(jie)氣(qi)溫(wen)較低的情況下(xia)，煙(yan)囪中(zhong)上段(duan)煙(yan)氣(qi)在(zai)外界(jie)氣(qi)溫(wen)的影(ying)響下(xia)大幅降溫(wen)下(xia)均能(neng)(neng)夠避免煙(yan)氣(qi)結露(lu)，避免對煙(yan)囪的酸腐蝕，保(bao)證(zheng)較高的排煙(yan)溫(wen)度。

（7）脫(tuo)硝后到產物為(wei)(wei)N2和氣態H2O，無二(er)次污染(ran)。脫(tuo)硫后的產物為(wei)(wei)干燥脫(tuo)硫廢渣，廢棄物便(bian)于處理，系(xi)統沒有(you)廢水排放；脫(tuo)硝反應器(qi)為(wei)(wei)多倉(cang)室結(jie)構，可(ke)實現離線更換催化劑、檢修等功(gong)能，不影(ying)響系(xi)統正常(chang)運行(xing)。

（8）可在線熱(re)解析再(zai)生脫硝催(cui)(cui)化(hua)劑，在不(bu)影響工(gong)藝系統正常工(gong)作的(de)情況下，通(tong)過利用高溫煙氣分解催(cui)(cui)化(hua)劑表面的(de)黏性物質，凈化(hua)催(cui)(cui)化(hua)劑表面，進(jin)一步提高脫硝催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)催(cui)(cui)化(hua)效率和使用壽命。

四(si)、調試中遇到的問題

1、吸(xi)力問(wen)題

我廠總共有2座(zuo)脫硫脫硝(xiao)裝置，吸力風(feng)機為2臺(tai)，其中設定的最(zui)大頻率(lv)為50HZ。在(zai)(zai)冬季采(cai)暖季節結焦(jiao)時間48h的時候，1#風(feng)機頻率(lv)在(zai)(zai)45HZ，2#風(feng)機在(zai)(zai)44HZ。但在(zai)(zai)焦(jiao)爐(lu)提產階段(duan)，1#風(feng)機頻率(lv)達到49HZ時候，2#焦(jiao)爐(lu)吸力較(jiao)小，影響生產。

2、壓(ya)(ya)縮(suo)空氣壓(ya)(ya)力

壓(ya)縮空(kong)氣(qi)是整(zheng)個脫(tuo)硫脫(tuo)硝裝置(zhi)的(de)(de)(de)核心(xin)技術(shu)，壓(ya)縮空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)影響(xiang)著(zhu)脫(tuo)硫霧化器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)運(yun)轉。我(wo)廠在調試階(jie)段(duan)，霧化器(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)不(bu)穩定造成(cheng)脫(tuo)硫裝置(zhi)多次不(bu)能運(yun)轉，繼而影響(xiang)脫(tuo)硝裝置(zhi)。一般我(wo)廠壓(ya)縮空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)要求在0.60～0.65Mpa，而我(wo)廠在調試階(jie)段(duan)一般在0.58～0.60Mpa，稍有波(bo)動(dong)，霧化器(qi)(qi)(qi)(qi)即會跳車。且冬(dong)季來臨，壓(ya)縮空(kong)氣(qi)中含水量(liang)大，易(yi)凍管(guan)道影響(xiang)生產，為此在冬(dong)季，我(wo)們將霧化器(qi)(qi)(qi)(qi)所使用的(de)(de)(de)壓(ya)縮空(kong)氣(qi)管(guan)道改(gai)為氮氣(qi)管(guan)道，解決了這一問題。

3、工藝(yi)水

工藝(yi)配水(shui)(shui)對水(shui)(shui)質的要(yao)求不是很大(da)，設計中為(wei)消防水(shui)(shui)。但由(you)于為(wei)此處(chu)為(wei)新建(jian)管道，水(shui)(shui)質中含(han)有大(da)量的紅色(se)雜質，影響霧化(hua)器的噴灑。為(wei)此，我們首先(xian)將(jiang)新建(jian)管道進(jin)行循環(huan)外排(pai)，另一方面我們選用(yong)脫鹽水(shui)(shui)進(jin)行配液，保證了(le)脫硫脫硝(xiao)如(ru)期進(jin)行驗收。

五(wu)、運(yun)行效果

以下(xia)表為脫硫脫硝建設前后(hou)48h結焦(jiao)時(shi)間下(xia)，焦(jiao)爐(lu)煙(yan)囪排放標準的對比。

六、小結

脫硫(liu)脫硝項目煙氣污(wu)染防(fang)治設施改(gai)造符(fu)合國家產(chan)業(ye)和環(huan)保(bao)政策，減小了(le)環(huan)境污(wu)染，很好的改(gai)善了(le)企業(ye)環(huan)境，同(tong)時為河北省和邯鄲市(shi)大氣污(wu)染防(fang)治起到示范(fan)作(zuo)用，并可以(yi)按正常結焦時間結焦，穩定(ding)了(le)焦爐生產(chan)和后續甲(jia)醇生產(chan)，增加了(le)企業(ye)收入。

新澤CEMS在(zai)線分(fen)析的(de)(de)可(ke)靠性，主要(yao)(yao)決定于測(ce)量(liang)儀表及(ji)樣(yang)(yang)品處(chu)理系統的(de)(de)設計選(xuan)型(xing)(xing)及(ji)配置，測(ce)量(liang)儀表及(ji)系統部(bu)件的(de)(de)選(xuan)型(xing)(xing)必(bi)(bi)須(xu)適(shi)用、可(ke)靠，材質必(bi)(bi)須(xu)滿足防(fang)腐(fu)蝕(shi)要(yao)(yao)求。例如，與煙氣(qi)接觸的(de)(de)管(guan)道及(ji)部(bu)件必(bi)(bi)須(xu)選(xuan)用耐腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)聚四氟乙烯或316不銹鋼材質，探頭、取樣(yang)(yang)泵、除(chu)濕(shi)器等必(bi)(bi)須(xu)耐腐(fu)蝕(shi)。系統安裝(zhuang)調試中，特別注意確保(bao)(bao)煙氣(qi)采樣(yang)(yang)、傳輸中要(yao)(yao)加熱保(bao)(bao)溫在(zai)煙氣(qi)露點(dian)之上，同時要(yao)(yao)保(bao)(bao)證煙氣(qi)除(chu)濕(shi)過程的(de)(de)快速除(chu)水(shui)(shui)，避免被(bei)測(ce)組分(fen)被(bei)水(shui)(shui)分(fen)吸收而流失，以確保(bao)(bao)樣(yang)(yang)氣(qi)的(de)(de)真實性。歡迎咨詢！