簡析焦化行業脫硝技術、現狀及問題

簡析焦化行業脫硝技術、現狀及問題

隨著國家對氮氧化物排放的控制越來越嚴格，焦化行業脫硝已經勢在必行。焦化行業是一類重污染行業，此行業工藝流程復雜，生產過程中產生的高污染物質較多。

煉焦是將各種原料煤按一定的比例配合起來，在隔絕空氣的條件下加熱到950～1050~C，配合煤經過干燥、熔融、裂解、縮聚、半焦收縮，最終形成焦炭的過程。煉焦過程中產生的廢氣污染物包括TSP，SO、HS、NH，、BAP、氮氧化物、苯、酚類、氰化氫等，對人體會產生不同程度的傷害。

煉焦工藝一般制得的產品為焦炭，是傳統的煤化工產品，是一種質地堅硬、呈銀灰色的塊狀炭質材料，既可以作為還原劑、能源和供炭劑用于高爐煉鐵、沖天爐鑄造、鐵合金冶煉和有色金屬冶煉，也可以應用于電石生產、氣化和合成化學等領域。

我國于2012年發布并開始實施的《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171—2012)，對煉焦化學工業企業的氮氧化物排放給出了明確的限值。

該標準規定：新建煉焦化學工業企業自2012年10月1日期焦爐煙囪的氮氧化物排放濃度限值不得超過500mg/m，自2015年1月1日起現有煉焦化學工業企業焦爐煙囪的氮氧化物排放濃度限值不得超過500ms/m。

pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環保事業帶來可觀的經濟效益。我們美國BroadleyJames生產的E-1312 pH電極經久耐用，質量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環保污水監測以及污水處理過程。

一些特殊地區的煉焦化學工業企業焦爐煙囪的氮氧化物排放濃度限值不得超過150mr/m。通過對多數煉焦化學企業的調查發現：5.5m以上的搗固焦爐的煙道氣中氮氧化物含量一般在1200—1400mr/m之間，嚴重超過國家規定的上限，因此焦化行業氮氧化物治理迫在眉睫。

1、焦爐煙氣特點

焦化廠煙氣參數具有以下特點：

(1)焦爐煙道氣溫度相對較低。相對火力發電煙氣溫度在300～400oC之間而言，煉焦化學焦爐煙道廢氣溫度較低，一般在270℃左右。

(2)煙氣含水量大，一般在12%～18%(v%)。

(3)燃料不同，導致焦爐煙氣中NO含量高低不一，一般在300—1800mS/Nm。

(4)不同焦化廠，SO：含量差別較大。焦爐煙氣中SO：含量一般在50～1000mg/Nm。

(5)粉塵含量不高，一般在2O～50ms/Nm。

2、焦爐煙氣NO控制技術

對于焦爐氮氧化物的控制技術主要有兩種：一種是燃燒中脫氮，方法是改進燃燒方式和生產工藝，另一種是燃燒后脫氮，方法是煙氣脫硝。

2.1燃燒中NO控制技術

目前國內控制焦爐加熱煤氣燃燒低NO排放的技術措施現況如下：

1)焦爐爐體結構方面的措施有以下兩項：一是7m及以上頂裝焦爐采用廢氣循環與多段加熱兩者相結合的低NO燃燒技術的復熱式爐型，焦爐煙囪排放廢氣中NO含量用焦爐煤氣加熱時低于500ms/m，基本可滿足新國標的要求;若用貧煤氣加熱時為350ms/m;二是4.3m、5.5m、6m頂裝和搗固焦爐大都采用單一方法的廢氣循環低NOx燃燒技術的復熱式爐型，不能滿足新國標的要求。

2)焦爐加熱操作控制方面主要有以下三種措施：一是煤氣加熱交換周期30min縮短為20min;二是控制合適的空氣過剩系數d值;三是鋼鐵聯合型焦化企業的焦爐采用高爐煤氣進行加熱。

2.2選擇性非催化還原(SNCR)技術

選擇性非催化還原(SNCR)技術是一種不需要催化劑，將含氨基的還原劑(如氨水，尿素溶液等)噴入爐內，在850～1100~C的溫度范圍內，還原分解煙氣中的NOx，生成N2和H2O，是一種清潔脫硝技術。與SCR相比，SNCR的脫硝效率較低，一般為30%～80%，而且會產生副產物N2O。

2.3選擇性催化還原(SCR)技術

目前SCR脫硝技術在電力、鍋爐行業技術比較成熟，但焦爐煙氣成分復雜，焦爐煙氣溫度比火力發電煙氣溫度低，火電行業成熟的SCR技術無法應用，因此焦爐煙氣低溫SCR脫硝技術還處于中試研發階段。

近年來，國內外對低溫催化劑的研究主要集中在錳基、鐵基、鈰基、銅基等金屬氧化物催化劑方向上，其中Mn基低溫脫硝催化劑研究尤為廣泛。

錳氧化物有很多種類，如MnO2，Mn5O8，Mn2O3，Mn3O4，MnO等，不同價態的錳之間能相互轉化而產生氧化還原性，使NOx在NH3，的作用下轉化為N2。