隨著環保(bao)排放要求(qiu)越(yue)來越(yue)嚴格，企業治理污(wu)染(ran)的(de)力度也不斷加大，焦(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)的(de)治理也越(yue)來越(yue)受到重(zhong)視。焦(jiao)爐(lu)(lu)生產(chan)過程中(zhong)會產(chan)生含粉塵(chen)、SO2、NOx 等(deng)(deng)有(you)害(hai)物(wu)質的(de)廢(fei)氣(qi)(qi)，對(dui)環境造(zao)成污(wu)染(ran)。為(wei)減少焦(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)SO2 和NOx 等(deng)(deng)有(you)害(hai)物(wu)質排放量，使其(qi)滿(man)足環保(bao)要求(qiu)，同時更(geng)好(hao)地改善(shan)大氣(qi)(qi)環境質量，很多先(xian)進(jin)的(de)方法已被應(ying)用(yong)(yong)于(yu)實際(ji)項(xiang)(xiang)目(mu)。 研究發現，SCR 脫(tuo)硝(xiao)技術在低(di)溫(wen)環境中(zhong)具有(you)很好(hao)的(de)抗硫性能，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)硝(xiao)率(lv)達到85% 以上(shang)。金輝等(deng)(deng)[2] 將SCR 技術實際(ji)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)江蘇沂州煤焦(jiao)化有(you)限公司某項(xiang)(xiang)目(mu)，攻克了焦(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)無法在低(di)溫(wen)下處理的(de)難(nan)題。王(wang)巖等(deng)(deng)[3] 認為(wei)焦(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)處理應(ying)有(you)效融合源頭控(kong)制、低(di)氮燃燒、末端凈化三(san)方面，并對(dui)其(qi)引起重(zhong)視。

通過脫硫脫硝除(chu)塵(chen)(chen)工藝凈化(hua)后，焦(jiao)爐(lu)煙氣(qi)排(pai)放濃度(du)達到(dao)SO2 ≤ 30 mg/m3，NOx ≤ 150 mg/m3，粉塵(chen)(chen)濃度(du)≤ 15 mg/m3，滿(man)足GB 16171—2012《煉(lian)焦(jiao)化(hua)學工業污染物排(pai)放標準》中的特別排(pai)放限值要(yao)求，并能(neng)夠(gou)達到(dao)超低(di)排(pai)放標準要(yao)求。

1、焦爐煙氣(qi)脫(tuo)硫脫(tuo)硝工藝

1.1 工藝流程

焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)分別由(you)地下(xia)機(ji)(ji)側(ce)和焦(jiao)(jiao)側(ce)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)引(yin)出(chu)，經旁路(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)管道(dao)(dao)閥(fa)門(men)和新(xin)增(zeng)入(ru)口管道(dao)(dao)閥(fa)門(men)切換(huan)并匯(hui)合后進入(ru)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)總管。同時高效的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫劑(顆粒(li)(li)粒(li)(li)徑為(wei)20~25 μm)通過(guo)SDS 干法脫(tuo)(tuo)酸噴(pen)射(she)及(ji)均(jun)布(bu)裝置噴(pen)入(ru)總煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)并在煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)內被加(jia)熱激活，其比表面積迅速增(zeng)大(da)，與(yu)焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)充分接觸后發生物(wu)(wu)理、化(hua)學反(fan)應，煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)SO2 等(deng)酸性物(wu)(wu)質被吸收凈(jing)化(hua)，經吸收并干燥的(de)(de)(de)(de)含粉(fen)料煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)進入(ru)布(bu)袋除(chu)塵器(qi)進行(xing)進一(yi)步脫(tuo)(tuo)硫反(fan)應及(ji)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)塵凈(jing)化(hua)。脫(tuo)(tuo)硫除(chu)塵后的(de)(de)(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)在SCR 脫(tuo)(tuo)硝反(fan)應器(qi)內進行(xing)脫(tuo)(tuo)硝凈(jing)化(hua)，煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)NOx 與(yu)噴(pen)氨格柵噴(pen)出(chu)的(de)(de)(de)(de)NH3在靜態(tai)混合器(qi)內充分混合，并在SCR 反(fan)應器(qi)內在中(zhong)低溫(wen)催化(hua)劑的(de)(de)(de)(de)作用下(xia)與(yu)NH3 發生化(hua)學反(fan)應，生成N2和H2O，從而(er)達到去除(chu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)NOx 的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，凈(jing)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)由(you)增(zeng)壓風機(ji)(ji)抽引(yin)，經出(chu)口煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)道(dao)(dao)至(zhi)原焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)囪排(pai)入(ru)大(da)氣(qi)(qi)。回(hui)原焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)囪的(de)(de)(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度滿足焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)熱備(bei)溫(wen)度要求，可保證事故狀態(tai)下(xia)焦(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)囪熱拔力依然(ran)保持正常。

1.2 副產物綜合(he)利用

 SDS 干法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)劑選用高(gao)效(xiao)復合(he)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)劑。由于(yu)SDS 工(gong)藝過噴量(liang)(liang)(liang)很(hen)小，因此與其他脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)方(fang)(fang)法(fa)相(xiang)比(bi)，該方(fang)(fang)案脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)副產物(wu)(wu)很(hen)少。副產物(wu)(wu)中Na2SO4 所(suo)占比(bi)例很(hen)高(gao)，便于(yu)綜合(he)利用。副產物(wu)(wu)為(wei)干態(tai)粉(fen)狀(zhuang)料(liao)(liao)，其中，Na2SO4 質(zhi)量(liang)(liang)(liang)約占總(zong)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)80%~90%，Na2CO3 質(zhi)量(liang)(liang)(liang)約占總(zong)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)10%~20%。焦爐脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)副產物(wu)(wu)可(ke)(ke)作為(wei)礦山尾礦固化(hua)(hua)劑的(de)(de)生產原料(liao)(liao)以(yi)外(wai)，也(ye)可(ke)(ke)應(ying)用在以(yi)下領域(yu)：摻入水泥中，使水化(hua)(hua)產物(wu)(wu)硫(liu)鋁酸(suan)鈣更快(kuai)(kuai)地生成，加快(kuai)(kuai)水泥的(de)(de)水化(hua)(hua)硬化(hua)(hua)速度(du);在玻璃工(gong)業用以(yi)代替(ti)純堿;在造紙(zhi)工(gong)業中用于(yu)制(zhi)造硫(liu)酸(suan)鹽紙(zhi)漿時的(de)(de)蒸煮劑;在化(hua)(hua)學工(gong)業中用作制(zhi)造硫(liu)化(hua)(hua)鈉、硅酸(suan)鈉和其他化(hua)(hua)工(gong)產品的(de)(de)原料(liao)(liao);在紡(fang)織工(gong)業中用于(yu)調配維尼(ni)綸紡(fang)絲(si)凝固劑;還(huan)可(ke)(ke)用于(yu)有色冶金、皮革等方(fang)(fang)面。該脫(tuo)(tuo)(tuo)硝系統更新后(hou)的(de)(de)廢(fei)催化(hua)(hua)劑，由催化(hua)(hua)劑廠家回收。

2、工藝技術(shu)

常(chang)用的焦(jiao)爐煙氣脫(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)方(fang)法主要有SDS 干(gan)法脫(tuo)(tuo)硫+ 中低溫(wen)SCR 脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)，SDA(Na) 半(ban)(ban)干(gan)法脫(tuo)(tuo)硫+ 中低溫(wen)SCR 脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)，SDA(Ca) 半(ban)(ban)干(gan)法脫(tuo)(tuo)硫+GGH- 中低溫(wen)SCR 脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)以(yi)及活性(xing)炭干(gan)法脫(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)工藝等。

2.1 SDS干法脫硫(liu)工(gong)藝

高效(xiao)脫(tuo)硫劑(粒徑(jing)為(wei)20~25 μm)通過(guo)SDS 干法(fa)(fa)脫(tuo)酸(suan)噴射(she)及(ji)均布裝置被(bei)噴入(ru)煙(yan)道(dao)并(bing)在煙(yan)道(dao)內被(bei)加熱激活(huo)，其(qi)(qi)比(bi)表面積迅速(su)增大發(fa)(fa)(fa)背景是垃圾(ji)焚燒行業開(kai)發(fa)(fa)(fa)的(de)(de)HCl脫(tuo)除干法(fa)(fa)系(xi)統，其(qi)(qi)副產(chan)物(wu)(wu)的(de)(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分(fen)為(wei)NaCl，可被(bei)回收(shou)作為(wei)原(yuan)料(liao)再用于生產(chan)純堿(jian)。之后(hou)SDS 干法(fa)(fa)脫(tuo)酸(suan)技術(shu)在歐洲得(de)到迅速(su)發(fa)(fa)(fa)展，其(qi)(qi)配套(tao)的(de)(de)噴射(she)系(xi)并(bing)與(yu)煙(yan)氣(qi)充分(fen)接觸后(hou)發(fa)(fa)(fa)生物(wu)(wu)理、化學(xue)反應(ying)，煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)SO2 等酸(suan)性物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)被(bei)吸收(shou)凈化。該技術(shu)的(de)(de)開(kai)統、研磨系(xi)統相繼被(bei)開(kai)發(fa)(fa)(fa)。目前(qian)在歐洲市場該工藝主(zhu)要(yao)用于垃圾(ji)焚燒爐(lu)(lu)尾氣(qi)脫(tuo)酸(suan)，但該技術(shu)在其(qi)(qi)他行業包括焦化、玻璃制造、燃煤電(dian)廠、危險廢物(wu)(wu)焚燒爐(lu)(lu)、柴油發(fa)(fa)(fa)電(dian)、生物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)發(fa)(fa)(fa)電(dian)、水泥(ni)等都取得(de)了(le)很好(hao)的(de)(de)應(ying)用效(xiao)果。

SDS 干(gan)法脫(tuo)硫(liu)+ 中低(di)溫SCR 脫(tuo)硝工藝(yi)的(de)優點(dian)是(shi)脫(tuo)硫(liu)、脫(tuo)硝效率高，無(wu)(wu)溫降，無(wu)(wu)水操作，投資省(sheng)，占地面(mian)積小，副(fu)產物(wu)少，低(di)電耗，無(wu)(wu)腐蝕，設(she)備簡單，易(yi)操作維護，脫(tuo)硫(liu)副(fu)產物(wu)產生量小，硫(liu)酸鈉含量高等;缺(que)點(dian)是(shi)會產生少量的(de)脫(tuo)硫(liu)副(fu)產物(wu)，需要(yao)對(dui)其(qi)進行綜(zong)合利用(yong)。

2.2 SDA半(ban)干法(fa)脫硫工藝(yi)(包括Na法(fa)和Ca法(fa))

旋轉噴霧干燥(SDA)脫硫(liu)技術于二十(shi)世紀七十(shi)年代早期由(you)丹麥Niro 公(gong)司研制開發(fa)。其(qi)脫硫(liu)過程是將CaO 或Na2CO3 加水(shui)配置成(cheng)固(gu)含量為(wei)20%~25% 的(de)Ca(OH)2 漿(jiang)液(ye)(ye)或Na2CO3 溶液(ye)(ye)，通過霧化(hua)器高(gao)速旋轉將溶液(ye)(ye)霧化(hua)成(cheng)30~80μm 的(de)霧滴噴入吸(xi)收(shou)塔(ta)內，塔(ta)內的(de)Ca(OH)2 漿(jiang)液(ye)(ye)或Na2CO3 溶液(ye)(ye)霧滴(吸(xi)收(shou)劑)迅速吸(xi)收(shou)煙氣中的(de)SO2，達到脫除(chu)(chu)SO2 及(ji)其(qi)他(ta)酸性(xing)介(jie)質的(de)目的(de)。同(tong)時，焦爐煙氣熱(re)量瞬間干燥噴入塔(ta)內的(de)液(ye)(ye)滴，使其(qi)成(cheng)為(wei)粉(fen)狀(zhuang)干固(gu)體，由(you)袋式(shi)除(chu)(chu)塵器捕集。

脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝流程簡單，吸收(shou)塔為空(kong)塔結(jie)構(gou)。SDA(Na) 半干(gan)法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)+ 中(zhong)低(di)溫SCR 脫(tuo)(tuo)硝的優點(dian)是(shi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)率高(gao)、無廢(fei)水產(chan)生、低(di)水耗(hao)、低(di)電(dian)耗(hao)、無腐(fu)(fu)蝕;缺(que)點(dian)是(shi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)劑易(yi)結(jie)晶、維護困難、副產(chan)物難回收(shou)利用。SDA(Ca) 半干(gan)法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)+GGH- 中(zhong)低(di)溫SCR 脫(tuo)(tuo)硝工藝的優點(dian)是(shi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)率中(zhong)、無廢(fei)水產(chan)生、低(di)水耗(hao)、低(di)電(dian)耗(hao)、無腐(fu)(fu)蝕;缺(que)點(dian)是(shi)占地面積大、煙氣溫度先降(jiang)低(di)后升高(gao)，能耗(hao)高(gao)、副產(chan)物難以利用。

2.3 活性炭干(gan)法脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝工(gong)藝

以物理(li)- 化學吸(xi)附(fu)原理(li)為基礎(chu)，活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中的(de)SO2、H2O 和O2 后催化反(fan)應生(sheng)成硫酸，然后將其(qi)遷移(yi)到微孔中儲存(cun)，而煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中的(de)NOx 在活(huo)性(xing)炭(tan)催化作用下，和噴(pen)入煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中的(de)氨水(shui)發生(sheng)還原反(fan)應，生(sheng)成N2 和H2O。活(huo)性(xing)炭(tan)通過(guo)再生(sheng)系(xi)(xi)統(tong)釋(shi)放活(huo)性(xing)吸(xi)附(fu)位繼續吸(xi)附(fu)SO2，再生(sheng)系(xi)(xi)統(tong)排放的(de)含SO2 煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)進入副(fu)產(chan)物回收系(xi)(xi)統(tong)，SO2 可被(bei)加(jia)工成多種硫化工產(chan)品。

活性炭在再生(sheng)過程中(zhong)會產生(sheng)磨(mo)損及(ji)化(hua)學消耗，因此需要(yao)定期(qi)補充新的活性炭，磨(mo)損的活性炭粉則可(ke)返(fan)回配煤工段進行(xing)再利用。

活性(xing)(xing)炭干法脫硫(liu)脫硝工(gong)藝即采用活性(xing)(xing)炭的(de)吸附作用吸附煙氣(qi)中(zhong)的(de)SO2、顆粒物(wu)和(he)(he)NOx，從而實現(xian)同時脫硫(liu)、脫硝和(he)(he)除塵的(de)目的(de)。缺點(dian)是煙氣(qi)溫度需降低到150 ℃以下(xia);脫硫(liu)副產(chan)物(wu)中(zhong)包含硫(liu)酸的(de)同時產(chan)生(sheng)污染廢水，一次性(xing)(xing)投資大，運行成本高。

綜上所(suo)述，無論從工藝技術的(de)先進(jin)(jin)性(脫(tuo)硫(liu)(liu)、脫(tuo)硝效率)，還是從工藝技術的(de)實(shi)用性，占地面(mian)積，投資成本，廢水，副產物(wu)利用等方面(mian)進(jin)(jin)行(xing)綜合分析比較，SDS 干法脫(tuo)硫(liu)(liu)及中低(di)溫SCR 脫(tuo)硝工藝是最適合焦爐煙氣凈化的(de)工藝技術，其(qi)配置合理(li)，控制(zhi)水平(ping)達到(dao)國際先進(jin)(jin)水平(ping)，可確保脫(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)硝系統長期(qi)、安全、穩定、連續地運(yun)行(xing)。

3、工藝原(yuan)理(li)

3.1 SDS工藝原理

SDS 干法脫酸噴射(she)技術(shu)是將(jiang)高效脫硫劑(ji)(粒徑為20~25 μm)均勻噴射(she)在(zai)管道內(nei)，脫硫劑(ji)在(zai)管道內(nei)被加(jia)熱激活，比表面積迅速增(zeng)大，與酸性煙氣充分接觸，發(fa)生物(wu)理(li)、化學反應，煙氣中的SO2 等酸性物(wu)質(zhi)被吸收凈化。

其主要化學反應(ying)為：

2NaHCO3 +SO2+1/2O2 → Na2SO4 +2CO2+H2O

2NaHCO3 +SO3 → Na2SO4 +2CO2+H2O

其與(yu)其他(ta)酸性(xing)物質(zhi)(如SO3 等)的主(zhu)要反應為：

NaHCO3 +HCl → NaCl +CO2+H2O

NaHCO3 +HF → NaF +CO2+H2O

4、工(gong)藝特點

4.1 SDS脫硫(liu)工藝(yi)技術特點

SDS 脫硫工藝具(ju)有良(liang)好(hao)的(de)(de)調節(jie)特，脫硫裝置(zhi)運(yun)行及停(ting)運(yun)不影響(xiang)焦(jiao)爐的(de)(de)連續運(yun)行狀態，脫硫系統的(de)(de)負荷范圍(wei)與焦(jiao)爐負荷范圍(wei)相(xiang)協調，保證(zheng)脫硫系統可靠穩定(ding)地連續運(yun)行。該工藝技術特點如下：

(1)系統簡單，操作維護方便 ;

(2)一次性投資(zi)少，占(zhan)地面(mian)積小;

(3)運行(xing)成(cheng)本低(di);

(4)全干(gan)系統(tong)，無需用水;

(5)脫硫效(xiao)率(lv)高;

(6)合理(li)的脫(tuo)硫劑(ji)均(jun)布裝(zhuang)置(zhi);

(7)靈活性很高，可以隨時根據排放指標要求調整;

(8)對(dui)酸(suan)性物質(zhi)具有較好(hao)的脫除效(xiao)果;

(9)對(dui)焦爐(lu)工(gong)況適應性強;

(10)副產(chan)物量少，硫酸鈉純(chun)度高，便于(yu)回收利用;

(11)系統設置事故通(tong)道快速切換裝置，一旦出現(xian)故障也不影響(xiang)焦爐的正常(chang)生產。

5、脫硫脫硝(xiao)工藝系統組(zu)成

焦(jiao)爐煙氣脫硫、脫硝系(xi)統由以下幾個部分組成(cheng)：

(1)SDS 脫(tuo)硫劑投加及均布裝置( 關鍵設(she)備考(kao)慮備用) ;

(2)除塵設備(bei)及(ji)附屬設備(bei);

(3)脫(tuo)硝反(fan)應器(qi)系統及附屬設備;

(4)脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝系統(tong)(tong)公輔(fu)設備，包(bao)括(kuo)氮氣供應系統(tong)(tong)、循環(huan)水供應等;

(5)儀表、通信、供配電、在線監測、消(xiao)防與(yu)控制系統等(deng)。

隨著環保法規越來越嚴格的要求，帕爾曼結合歐美先進工藝開發的小蘇打干法脫酸原理的工藝得到越來越多的應用。采用碳酸氫鈉為吸附劑的干法吸附去除煙氣中所含的各種污染物。其凈化效果可與已知的其它方式相比，如采用石灰乳為吸附劑的噴霧吸附法。干法煙氣凈化不僅可用于煤電廠、危廢處理，市政垃圾或替代燃料焚燒廠，還可廣泛地用于玻璃、水泥、冶金等行業的工業爐。采用干法煙氣凈化可以經濟去除含有酸性物質的氣體，如SO2，HCI等，達到國標煙氣排放標準。近年來我公司生產研發的小蘇打干法脫硫脫酸研磨機服務于全國多家環保公司，成功的為全國多家鋼鐵集團業主完成煙氣脫硫改造工程，從而起到脫硫脫酸、煙氣凈化的作用，今天我司聯合湖北某環保科技股份(fen)(fen)有(you)(you)限公司(si)為天津(jin)某聯合特(te)鋼(gang)有(you)(you)限公司(si)熱風爐煙(yan)氣脫硫改(gai)造工程(cheng)的(de)研磨制(zhi)粉系統(tong)，設備已制(zhi)作(zuo)完畢，為實現更美麗的(de)藍天白云貢獻一份(fen)(fen)力量 。