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焦炉烟气脱硫脱硝技术
焦炉烟气脱硫脱硝技术  [复制]
治理焦炉烟气中的SO2 和NOx 已经成为焦化行业的重点环保项目。目前在国内外焦化领域,针对焦炉烟气的脱硫脱硝技术尚处于研发阶段。研发的公司很多,提出的方法也很多,主要有焦炉烟气低温脱硫脱硝一体化、加热焦炉烟气+高温催化还原脱硝、SICS 法催化氧化(有机催化法)脱硫脱硝、活性炭脱硫脱硝和活性焦脱硫脱硝工艺技术。但国内外尚没有一家焦化厂有稳定运行的实践和业绩。只有在全面了解和分析工艺原理、流程装备、运行操作特点的基础上,才能找出切实可行、经济适用的处理方法。
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SICS 法催化氧化(有机催化法)焦炉烟气脱硫脱硝工艺

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学社博客 发表于 2019-9-26 15:59 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
1)有机催化法脱硫脱硝原理。& y- Z% _; o' z1 j; A1 T& p2tech.cn

+ a, A$ U: L9 T8 o利用有机催化剂L 中的分子片段与亚硫酸结合形成稳定的共价化合物,有效地抑制不稳定的亚硫酸的逆向分解,并促进它们被持续氧化成硫酸,催化剂随即与之分离。生成的硫酸在塔底与加入的碱性物质如氨水等快速生成高品质的硫酸铵化肥,其反应原理和过程与工业硫酸铵化肥的生产相似。该过程反应式如下:
: c/ h/ X& a5 h2 [: U# s/ B5 B+ f( H, M; S- e4 T2tech.cn
SO2+H2O→H2SO3 (6)0 F2 t- h+ f4 Y4 D2tech.cn
, T8 ^  c; h+ I: K' O2tech.cn
H2SO3+L→L·H2SO3 (7)  i4 a0 x& p# r; v/ Z; W- \2tech.cn

8 C9 S2 K- t: B" n5 Y2 C- PL·H2SO3+O2→L+H2SO4 (8)
  p# K& n3 I( m) a" m0 i8 p5 x& r2tech.cn
H2SO4+NH3→(NH4)2SO (9)6 `  I) j/ U2 X& {2tech.cn

; B2 F. u7 j9 {脱硝与脱硫原理相类似,当加入强氧化剂(臭氧或双氧水)时,NO 转化为亚硝酸(HNO2)。有机催化剂促进它们被持续氧化成硝酸,随即与之分离。加入碱性中和剂(氨水)后可制成硝酸铵化肥。; U- _* G0 _& q! E2tech.cn
4 p% x9 }6 v: A  X) U: p1 N2tech.cn
2)工艺流程。2 S0 c4 l) z" f0 d! f2tech.cn

" M1 _; y7 W: i# W4 d2 A焦炉烟气先经过臭氧氧化,烟气温度小于150℃,然后进入脱硫塔,烟气中的SO2 和NOx 溶解在水里分别生成H2SO3 和HNO2。有机催化剂捕捉以上两种不稳定物质后形成稳定的络合物L·H2SO3 和L·HNO2,并促使它们被持续氧化成H2SO4 和HNO3,催化剂随即与之分离。生成的H2SO4 和HNO2 很容易被碱性溶液吸收,这样就在一个吸收塔内同时完成了脱硫和脱硝(见图3)。$ D6 e( D# H4 G6 J/ J2 g2tech.cn

/ j6 V# f7 n# G- t+ @$ r) T 环境学社1.jpg + z, F: n. m9 y. G: f% ^2tech.cn
( m5 L# p/ }2 P$ j8 h2tech.cn
该工艺由以下系统组成:
* h/ r. b: q& I( R9 X% l2 ]) V  o' ]0 E3 B. o* }- ]2tech.cn
烟气系统:由焦炉引出焦炉烟气,经过化肥液体及喷水降温,由200℃降低到150℃以下,以适应臭氧反应温度低于150℃的要求。
8 F' Y+ A, _; @3 Y4 z9 E- ^3 b7 T: Q  J# S2tech.cn
吸收系统:烟气自下而上进入吸收塔,循环浆液自上而下喷淋,烟气和循环浆液直接接触,完成捕捉过程,处理后的洁净气体经过除雾器除雾后,排至烟囱。
; Z9 A- d" w* T( n) o, ^2 h; {) f5 r) R/ i# g( t& [2tech.cn
脱硝氧化系统:提供能氧化NO 的氧化剂——臭氧。臭氧经过烟道内混合器后与烟气中的NO充分混合,将其氧化成易溶解的氮氧化物,进入吸收塔后被吸收得以去除。1 W$ h4 ?$ r2 m  X' J2tech.cn

3 I' e9 Q4 d9 P" N6 [盐液分离及化肥回收系统:吸收塔里浆液化肥浓度达到30%左右时,开启浆液排出泵,将其送入过滤器,分离出其中的灰尘。然后浆液进入分离器,将有机催化剂和盐液分开。催化剂返回吸收系统循环利用,盐液则进入化肥回收系统。
+ b" C7 S: d1 U
; y5 g' P/ H% j- A; }氨水储存供给系统:将氨送入吸收塔进行脱硫脱硝。% X% t2 v  B: S% M$ D9 N, p2tech.cn
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催化剂供给系统:捕捉浆液中不稳定的H2SO3 和HNO2 后形成稳定的络合物,在氧化空气下将其持续氧化成H2SO4 和H2NO3,与碱液生成硫酸铵和硝酸铵。- g( n9 ^8 ?+ o- Q8 T3 ]2tech.cn
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3)工艺特点。
; m& L; s% ^. K0 z9 ?  p9 u0 ~4 r! P" S9 `9 }2tech.cn
①脱硫效率>99%,脱硝效率>85%;氨回收利用率>99.0%。( I- I) l) Z: M  ?- E$ `2tech.cn

1 n, G$ \8 x7 U1 Y: F& |' P②在同一系统中可同时实现脱硫、脱硝、脱重金属汞、二次除尘等多种烟气减排效果。, W7 r- T7 k. X& d2 [1 p9 N, U* v2tech.cn

. X$ z" f, N& u③对烟气硫分适应强,可用于150-10000mg/Nm3 甚至更高的硫分,因此,可使用高硫煤降低成本。/ A8 @+ k( E! M  O: L2tech.cn
1 ^4 {6 z- f4 }2tech.cn
④整个过程无废水和废渣排放,不产生二次污染。同时净烟气中NH3 含量小于8mg/Nm3(完全满足环保部NH3<10mg/Nm3 的要求)。  D! B: }) ~2 _% m2 S9 b2tech.cn

" {* B9 ~0 j6 p& d# K9 D⑤催化剂使用寿命可长达15 年。
$ J- W6 T1 o' h! f" E
( V8 H3 p" P! h  Z/ a5 b7 e⑥运行成本低(据某钢厂统计吨焦运行成本不超过2 元)。# W6 s* V, l; g% h# H" J* Q2tech.cn

* b. E/ }1 o3 D0 c2 D8 N⑦通过增加催化剂,提高亚硫酸铵的氧化效率,运行pH 值低于氨法脱硫,能有效抑制氨的逃逸(≤1%)。
8 a% w7 e, I) Z4 k$ ^+ P) x+ w3 [1 J0 i7 X5 C/ {2 i2tech.cn
⑧可实现焦炉烟气低温脱硝(目前国内普遍使用的SCR 属于高温脱硝),减少对设备的腐蚀。+ ~+ x, w4 Q4 M# ^' Y" P# Y2tech.cn

! r5 P3 l, e6 L/ i: ^⑨对烟气条件的波动性有较强的适应能力。
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⑩副产品硫铵质量达标,且稳定。
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3 K  C3 p# s. p4)投资与操作成本。4 x! p! j% ]$ q' k* g2tech.cn
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对于110 万吨/年焦炭产能而言,SICS 装置的运行指标、投资及操作成本见表1。
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( O" L( m: p( T* [; Y1 a7 N& l' a) z 环境学社2.jpg 0 x! c3 g8 W; z0 V* M- Z. X! m- s  d4 L7 [2tech.cn
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