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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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活性炭/焦脱焦炉烟气脱硫脱硝工艺

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学社博客 发表于 2019-9-26 16:04 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
1.活性炭/焦脱硫脱硝原理
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根据活性焦的吸附特性和催化特性,烟气中SO2、O2及水蒸气分别吸附在活性焦表面,经过表面反应生成H2SO4吸附在活性焦微孔中,从而达到烟气脱硫的效果。1 ]8 M5 `* T0 t, ]2tech.cn

- k8 {& A, U: F2 I  @. T: [  h, l2SO2O22H2O→2H2SO(1)
6 G4 \9 }9 \7 F
% y: [- V$ t" ?2 Q活性焦脱硝主要利用活性焦的催化性能进行选择性催化还原(SCR)反应,在还原剂(NH3)的作用下将NO还原为N2。
' C2 {  Z7 M/ H' q0 s) F3 I! @7 C3 \) g3 w5 D2tech.cn
4NO 4NH3O2→4N26H2O(2)  E* p( c- G3 h0 _. k2tech.cn
, X5 K' l7 @1 U/ d3 \2tech.cn
2NO24NH3O2→3N2 6H2O(3)
' [) t- @  i* n0 c9 x6 a
" Z# {1 x; \. n, S1 K6 O活性焦再生机理:将吸附SO2饱和的活性焦加热到400-500℃,蓄积在活性焦中的硫酸或硫酸盐分解脱附,产生的主要分解物是SO2、N2、CO2、H2O,其物理形态为高浓度SO2的气体。主要反应是硫酸与活性焦反应:9 ?: g; ^+ _! v) L" v, O9 f: p2tech.cn

) q4 |; t! W" U- y/ M5 ?2H2SO4C→2SO2CO22H2O(4)
; M0 P! h; K$ w. c8 y( g6 G
1 A' R9 `" f' n, i' X再生反应能够恢复活性焦的活性,而且其吸附和催化能力不但不会降低,还会得到提高。) x! Y8 s' w3 @) Y1 c( k" h7 a$ x. v2tech.cn
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副产物的转化利用:活性焦再生所产生的高浓度SO2气体,其体积浓度达到20%-30%,高于现有硫酸生产中采用硫磺、硫铁矿燃烧所产生的SO2气体浓度,可以用来生产浓硫酸、稀硫酸(70%)、硫磺、液态二氧化硫、亚硫酸铵、亚硫酸钠等。
% w& I. z- U/ F% W
; _3 c1 D, ?3 t2 [" v2.工艺流程# K( p) g, W$ A5 l+ ^8 J2tech.cn
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焦炉烟气在烟道总翻板阀前被引风机抽取进入余热锅炉,烟气温度从180℃降低至140℃,然后进入活性炭脱硫脱硝塔,在塔内先脱硫、后脱硝,烟气从塔顶出来经引风机送回烟囱排放(见图1)。从塔底部出来的饱和活性炭进入解析塔,SO2等气体出来后送化工专业处理,再生后的活性炭重新送入反应塔循环使用。
0 d1 Y' [' W$ W# m
, n; Y+ \: v; N6 Q# ~该工艺主要由热力余热锅炉、活性炭脱硫脱硝塔、引风机、解析塔、热风炉及氨系统等组成。3 z* \7 E, n+ R/ ^- m, R% J. @4 W2tech.cn

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! V; u% c3 E6 g% K! A% i8 U图1 焦炉烟气活性炭脱硫脱硝工艺
/ k/ Q7 R( f4 q: y, B) \# J' I' L6 ?! E3 c0 g. G2tech.cn
3.工艺特点
1 B# u# t% P: P- l1 b3 V2 h2 {* k: L% U9 O2tech.cn
1)SO2脱除效率可达98%以上,NOx脱除效率可达80%以上,同时粉尘含量小于15mg/m3。1 h& |- x+ y) v; [. x; H+ q2tech.cn

) ?/ M# r4 ?0 ]9 Q% B2)实现脱除SO2、NOx和粉尘一体化,脱硫脱硝共用一套装置。. j- |4 c/ r% M) E; c) ^& Q+ H2tech.cn

4 h: _+ P; s$ R9 J* Y3)烟气脱硫反应在120-180℃进行,脱硫后烟气排放温度120℃以上,不需增加烟气再热系统。
2 [  L% f& K2 c& z$ ?' J7 ^, Y! n( Q! M( Y% n1 b2tech.cn
4)运行费用低,维护方便,系统能耗低(每万立方米焦炉烟道气耗能约2.51kgce,相当于吨焦脱硫脱硝耗能为0.587kgce)。
& v# Q  f, B; _# Q
. V# w( S: V7 _( [$ Q5)工况适应性强,基本不消耗水,适用于水资源缺乏地区;能适应负荷和煤种的变化,活性焦来源广泛。
( x6 S2 }1 v7 p! I* W/ O. z0 L6 r+ b6 [6 k) Q2tech.cn
6)无废水、废渣、废气等二次污染产生;资源回收、副产品便于综合利用。
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4.投资与操作成本( ^* q! L0 q+ P' s/ P) _  L2tech.cn

  R: m# N. W) B3 O0 {5 I两套活性炭焦炉烟道气净化装置(处理烟气量2×40m3/h、年焦炭产能2×150万吨)的工程投资费用为1.05亿元,吨焦投资成本约为35元;吨焦脱硫脱硝操作成本约为13元。
* Q, U; {( J7 Z: l6 K: {- t" t, V% X9 ?3 o1 _( R! w1 C: h4 u+ i2tech.cn
以上焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术的吨焦投资成本和操作成本的对比,见表1。" J' k$ I( Z. Q! L/ N2tech.cn

1 \& P, P  a  J/ F% R0 _表1 各种焦炉烟气脱硫脱硝工艺的吨焦投资和操作成本比较
, t% E/ h6 K! _4 U/ F7 E' K$ S3 s8 B
* J% |3 V  E! G 环境学社2.jpg ) T* ]# t, C# c4 v! A2tech.cn

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