焦化廠是專門從事冶金焦炭生產(chǎn)及冶煉焦化產(chǎn)品、加工、回收的專業(yè)工廠。焦?fàn)t煙囪排放的大氣污染物為焦?fàn)t煤氣燃燒后產(chǎn)生的廢氣，主要有SO2、NOx、煙塵等，污染物呈有組織高架點(diǎn)源連續(xù)性排放，是污染為嚴(yán)重的行業(yè)之一。

2012年6月環(huán)境保護(hù)部及國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫局聯(lián)合發(fā)布了GB16171-2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求焦?fàn)t煙囪燃燒尾氣中SO2濃度小于50mg/m3，氮氧化物濃度小于500mg/m3，粉塵濃度小于30mg/m3。特別地區(qū)要求SO2濃度小于30mg/m3，氮氧化物濃度小于150mg/m3，粉塵濃度小于15mg/m3。

與燃煤鍋爐煙氣相比，焦?fàn)t煙氣的主要不同在于溫度較低，一般為180~300℃，多數(shù)在200~230℃。焦?fàn)t煙氣低溫脫硫脫硝是*的技術(shù)難題，本文提出一種焦?fàn)t煙氣脫硫、脫銷及余熱回收利用的綜合解決方案。

一、焦?fàn)t煙氣處理流程

圖1、工藝流程圖

二、關(guān)鍵技術(shù)

1、脫硝反應(yīng)器

選擇性催化還原法(SCR)是目前尾氣脫銷為成熟，且脫硝效率高的一種方法。即在尾氣中加入一定量的氨氣，以氨為還原劑，在催化劑表面將NOx還原呈N2。其中氨源采用液氨或蒸氨工段產(chǎn)生濃度為20%的濃氨水，用管道引入至脫硝反應(yīng)系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)解閥控制流量后進(jìn)入混合器中與煙氣均勻混合。在脫硝反應(yīng)器進(jìn)出口可安裝氣體分析儀試試在線監(jiān)測進(jìn)出口的NOx濃度，并根據(jù)反饋信號控制氨的加入量。

在脫銷工藝中為關(guān)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基體的整體涂層式結(jié)構(gòu)，由陶瓷蜂窩、金屬氧化物涂層、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、溫度范圍廣、熱膨脹系數(shù)小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

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(dá)到很高的NOx脫除精度，反應(yīng)后尾氣中氮氧化物濃度可低于150mg/m3。如排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步升級，不需對催化劑和反應(yīng)裝置做任何改動，只需稍微增加氨投入量，提供反應(yīng)所需的氨量，即可使尾氣中NOx濃度小于所規(guī)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?fàn)t煙道氣的余熱回收裝置一般采用常規(guī)的軸向重力熱管技術(shù)，雖然常規(guī)的軸向熱管具有的超導(dǎo)體性能，*換熱效率，優(yōu)良的等溫、恒溫性，優(yōu)良的單向熱傳遞特性，良好的環(huán)境適應(yīng)性，避免了露點(diǎn)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但同時也存在著換熱器設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體設(shè)備龐大，容易爆管，減少換熱面積，損壞的不可逆性，較高的整體制造成本等不足之處。

此工藝采用徑向熱管換熱器回收焦?fàn)t煙道氣的余熱，科學(xué)地設(shè)計徑向熱管偏心度，增加了熱管工質(zhì)的填充量，達(dá)到合理的工質(zhì)狀態(tài)，再次提高熱管換熱器的熱效率，降低總體工程成本，大幅提高生產(chǎn)效率，使節(jié)能效率達(dá)到水平。

徑向熱管換熱器技術(shù)有效解決了焦?fàn)t煙道氣余熱回收熱管換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噸蒸汽產(chǎn)量鋼材好用量大的問題；克服了軸向熱管損壞后換熱總面積的損失不可逆，換熱效率大幅降低等問題。

3、煙氣鎂法脫硫

濕法脫硫為目前使用范圍廣的脫硫方法，根據(jù)脫硫的原料不同可分為石灰石/石膏法、氨法、鈉堿法、鈉鈣雙堿法、金屬氧化物發(fā)、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(shù)是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝，在化學(xué)反應(yīng)活性方面氧化鎂要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鈣基脫硫劑，并且由于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于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達(dá)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?yán)锩妫豢杀苊獾拇嬖谥挝廴镜膯栴}。對于氧化鎂脫硫技術(shù)而言，后續(xù)處理較為完善，既可以濃縮結(jié)晶七水合硫酸鎂晶體，又可對氧化鎂進(jìn)行再生，回收SO2生產(chǎn)稀硫酸，解決了二次污染的問題。除此之外，使用氧化鎂脫硫技術(shù)還具有投資、運(yùn)行費(fèi)用少，綜合效益高的優(yōu)點(diǎn)。

三、結(jié)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(shè)計，大限度地規(guī)避了未來工程化放大問題，利于實(shí)現(xiàn)工程放大。

2）徑向熱管式余熱鍋爐具有降低設(shè)備整體制造的復(fù)雜性，減少噸蒸汽產(chǎn)量的鋼材耗用量，極大地提高了換熱器的經(jīng)濟(jì)效益；克服了軸向熱管損壞后換熱總面積的損失。同時又極大程度保持了軸向熱管換熱器的所有優(yōu)點(diǎn)。

3）鎂法煙氣脫硫工藝具有吸收液循環(huán)系統(tǒng)簡單、工藝操作穩(wěn)定、維護(hù)簡單，占地面積小，不需要排放廢水，系統(tǒng)阻力小，脫硫效率高（≥95%），啟動與退出運(yùn)行快速漸變，副產(chǎn)品利用價值較高等優(yōu)點(diǎn)。

紫外煙氣分析儀廠商與產(chǎn)品推薦

單位名稱：四方光電（武漢）儀器有限公司

產(chǎn)品推薦：紫外硫化氫分析儀Gasboard-3000UV

基于的紫外吸收光譜氣體分析技術(shù)，自主研發(fā)的新一代硫化氫分析儀。采用*算法，高精度氣室抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高；量程范圍可選擇、穩(wěn)定性好；可取代量程固定、壽命短、易耗材的電化學(xué)氣體分析技術(shù)。

產(chǎn)品特性：

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②耐腐蝕強(qiáng)：與樣氣接觸的部分均采用特種不銹鋼，聚四氟乙烯等材料。

③通過設(shè)備集成，一臺儀器可同時測量脫硫前后硫化氫的濃度

④可通過多種接口將數(shù)據(jù)傳輸至上級集中控制系統(tǒng)