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SDS+SCR工艺在焦炉烟气脱硫脱硝中的应用
发布日期:2020-06-27 02:22

  取舍性催化还原(SCR)法如图1所示,即在装有催化剂的反映器内用氨作为还原剂来脱除氮氧化物。烟气中的NOx正常由体积分数约为95%的NO和5%的NO2构成。NOx经脱硝反映转化身分子态的氮气和水蒸气。

  对焦炉烟气进行脱硫脱硝的工艺有很多种,目前国表里现实工程中支流的焦炉烟气脱硫脱硝方案除了本文中所采用的SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺外,另有SDA(Na)半干法脱硫+中低温SCR脱硝、SDA(Ca)半干法脱硫+GGH-中低温SCR脱硝、SCR脱硝+SDA半干法脱硫、SCR脱硝+氨法脱硫、活性炭干法脱硫脱硝等。比拟阐发以上6种焦炉烟气脱硫脱硝工艺的优错误真理见表3。

  北极星大气网讯:摘要:焦炉烟气中具有的大量SO2和NOx是构成酸雨和雾霾的次要污染物。为了落实以后环保出产的根基国策,对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘处置已成为各大企业确当务之急。次要钻研了SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺在现实工程中的使用,该工艺效率高,副产物少,抗打击威力强,是目前国际上一种较为先辈的焦炉烟气净化处置手艺。采用SDS+SCR工艺对鞍钢股份无限公司炼焦总厂8号焦炉烟气进行脱硫脱硝处置,现实成果表白,当设施入口处焦炉烟气中SO2、NOx和粉尘的均匀品质浓度别离为83.84、439.67和18.43mg/m3时,出口处烟气中3种污染物的品质浓度别离低于30、150和5mg/m3,餍足GB 16171—2012中的排放要求。钻研可认为焦化行业的污染物管理供给可鉴方案和经验。

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  跟着近些年国度对情况污染的不竭注重,环保排放尺度也更为严酷。所以在设想SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝体系的同时也思量了设想余量。在一般运转前提下,通过提高脱硫剂和脱硝催化剂的用量能够无效地提高该体系的脱硫脱硝效率。为了进一步测试SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺的脱硫脱硝结果,对该体系进行了探究试验。烟气中各污染物的去除率如图5所示。试验历程中体系入口烟气SO2、NOx和粉尘的品质浓度均值别离为69.76、450.25和10.13mg/m3,处置后能够包管排出气体中SO2品质浓度低于15mg/m3,NOx品质浓度低于90mg/m3,粉尘品质浓度低于3mg/m3。由此可知,该体系的设想余量比力充沛,通过严酷节制该体系能够餍足较高的排放目标要求。

  跟着中国社会经济的不竭成长和前进,能源消费布局诱发的情况污染近况日益严峻,此中温室效应、酸雨、大气烟尘污染等对人民的出产和糊口形成了重的风险。钢铁工业是中国工业范畴次要排污大户之一,2015年其SO2、NOx和粉尘的排放量别离为173.6万、104.3万和357.2万t,占天下重点查询造访工业企业排放量的比例别离为12.4%、9.6%和32.2%。

  焦炉烟气中SO2的处置结果如图4(a)所示,在近3个月的运转历程中,入口SO2品质浓度均匀为83.84mg/m3,出口SO2品质浓度低于30mg/m3,去除率最高可到达85.91%。图4(b)所示为焦炉烟气中NOx的处置结果,均匀入口品质浓度为439.67mg/m3,能够包管出口品质浓度低于150mg/m3。图4(c)所示为焦炉烟气中粉尘的处置结果,均匀入口品质浓度为18.43mg/m3,去除率根基连结在85%摆布。由此可知,“SDS+SCR”工艺烟气脱硫脱硝体系投用后,焦炉烟气中各类污染物的浓度降落较为较着,该套体系可以大概实现预期的方针需求,在连系经济性的同时能够餍足地点地域的划定排放限值。

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  SDS+SCR焦炉烟气脱硫脱硝体系次要由SDS脱硫体系、SCR脱硝体系、除尘体系、脱硝剂供应及贮存体系等部门构成,还包罗仪表、通讯、供配电、在线监测、消防与节制体系等。次要体系的设施构偏见表2。

  按照对以上多种脱硫脱硝工艺进行分析比力,发觉SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺拥有其特有的劣势,更适合焦炉烟气净化。从工艺手艺的先辈性来看,该工艺拥有较高的脱硫脱硝效率,工艺手艺简略适用、占地小、投资少、副产品少且硫酸钠含量高,便于操纵。

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  焦化是钢铁出产历程中污染较为严峻的工艺关键之一,在焦炉的出产历程中会发生大量含有粉尘、SO2、NOx等无害物质的废气,所以必需对焦炉烟气进行分析处置。现在中国对焦化行业SO2和NOx等污染物排放要求日趋严酷,焦炉烟气的管理曾经成为钢铁企业环保达标的重中之重。若何对焦炉废气进行脱硫脱硝处置曾经成为中国环保范畴以及世界能源范畴必要处理的次要问题。

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  同时,从图4中能够发觉,在运转历程中,焦炉烟气的污染物浓度颠簸较大,但排出气体的污染物浓度不变且合适有关排放尺度,这申明“SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘”工艺的处置结果好、不变性高,同时也拥有较强的抗打击威力。

  SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺是目前国际上较为先辈的一种脱硫脱硝工艺。通过正当的操作,能够确保脱硫脱硝体系持久、平安、不变、持续地达标运转。

  此中SDS脱硫体系中所用的脱硫剂为高效复合脱酸剂,粗粉粒度为300~500μm,利用时将其研磨成粒度为20~25μm 细粉再喷入焦炉烟气管道,能够无效提高反映效率,优化处置结果。体系运转历程中脱硫剂的用量为30~80kg/h,脱硫剂的过量系数为1.1。

  SCR脱硝反映器由壳体、内部支持、导流整流安装及密封安装等构成。优化脱硝安装使得烟气在反映器内漫衍平均,同时该设想能够最大化地低落烟气阻力,避免积灰。SCR脱硝反映器的入口及出口处采用了优化设想的导流板均布手艺,以包管烟气在进入第一层催化剂时餍足下列前提:速率最大误差范畴为均匀值的±15%;温度最大误差范畴为均匀值±10℃;烟气入射催化剂最大角度(与垂直标的目的的夹角)范畴为优于±10°;NH3/NOx的物质的量比绝对误差范畴为均匀值的±5%。脱硝反映器内的催化剂支持钢梁设置为3层(层间距离不小于2.5m)。由下至上顺次为2个事情层以及1个预留层,脱硝催化剂体积为30m3。

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  20世纪80年代,比利时开辟出了SDS干法脱酸喷弓手艺。通过高效的SDS干法脱酸喷射及均布安装,脱酸剂(粒度为20~25μm)在烟道内被热激活,比概况积敏捷增大,与烟气充实接触,产生物理、化学反映,烟气中的SO2等酸性物质被接收净化。

  焦炉烟气别离由地下机侧和焦侧烟道引出,经原烟气管道阀门和新增入口管道阀门切换并会合后,进入总烟气管道,在总烟道内,通过高效的SDS干法脱酸喷射及均布安装,使脱酸剂与焦炉烟气充实接触,产生物理、化学反映,烟气中的SO2等酸性物被接收净化。经接收SO2等酸性物质并干燥的含粉料烟气进入布袋除尘器进行进一步的脱硫反映及烟尘净化;脱硫除尘后的烟气由SCR脱硝反映器进行脱硝净化,烟气中的NOx与SCR反映器内喷氨格栅喷出的NH3在静态夹杂器里进行充实夹杂,并在中低温催化剂的感化下与NH3产生反映,天生N2和H2O,从而到达去除烟气中的NOx的目标,净烟气由增压风机抽引,经出口烟道至原焦炉烟囱排入大气,整套工艺的流程图如图2所示。

  目前SDS干法脱酸手艺使用在很多行业,包罗焦化、燃煤电厂、伤害废料点火炉、柴油发电等,都取得了很好的净化结果。

  别的,在现实工程使用中会加设加热炉,当烟气温度较低时,通过煤气燃烧加热焦炉烟气,提高后续的脱硝反映效率。在焦炉烟气管道原有2台地下挡板阀旁,新建配重式地下闸板阀,该阀门拥有气动、手动及电动节制功效。增压风机与焦炉煤气加热体系设置连锁,遇停电等缘由形成风机毛病不克不迭一般排放废气时,焦炉互换机遏制加热;同时,配重式插板阀的电磁阀翻开,气缸驱动吊钩脱钩,配重安装落地,阀门2s内倏地翻开,烟气敏捷切换到热备烟囱排放,焦炉互换机规复煤气加热。

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  项目中的焦炉烟气前提见表1,单套SDS+SCR脱硫脱硝安装的焦炉烟气处置威力要到达烟宇量14.8万m3/h(思量5%泄露率)。焦炉烟气颠末净化处置后要求烟囱出口排放品质浓度到达SO2不高于30mg/m3,NOx不高于150mg/m3,粉尘品质浓度不高于15mg/m3,餍足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放尺度》中的出格排放限值要求。

  因为焦炉烟道烟气脱硫后属于中低温脱硝范围,所以SCR工艺采用中低温脱硝催化剂,该催化剂拥有催化反映温度窗口宽、SO2转化率和NH3逃逸率低、抗硫性好、脱除效率高、比概况积大、布局强度高、寿命长等特点。

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  SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺手艺在鞍钢股份无限公司炼焦总厂8号焦炉投用以来,设施运转不变,焦炉烟气净化结果好。焦炉烟气中的污染物组分显著低落,均到达国度有关排放尺度。该工艺手艺获得了企业和本地环保部分的必定,同时也为焦化行业的污染物管理供给了可自创方案和经验。

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  目前国表里常用烟气脱硫手艺有良多,依照脱硫体例和产品状态的分歧,烟气脱硫手艺可分为湿法、半干法、干法三大类。湿法脱硫代表性的有以NaOH 为脱硫剂的美国贝尔格(Belco)公司的EDV工艺;半干法和干法脱硫工艺则多用钙基脱硫剂,半干法的代表工艺有德国鲁奇公司(Lurgi)的轮回流化床工艺,干法的代表工艺有炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫工艺(LIFAC)。烟气脱硝手艺总体也分为干法和湿法两大类。干法脱硝手艺有取舍性催化还原法(SCR)、取舍性非催化还原法(SNCR)、等离子体法以及吸附法。次要的湿法脱硝手艺包罗碱液接收法、氧化接收法、还原接收法等。为削减焦炉烟气中SO2和NOx等污染物的排放,餍足国度环保要求,更好地改善大气情况品质,鞍钢集团工程手艺无限公司率先在现实工程中使用了国际上较为先辈的“SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘”工艺手艺。

  SDS脱硫工艺拥有操作简略易维护、一次性投资少、占地面积小、运转本钱低、全相干统无需用水、脱硫效率高档特点,而且该工艺拥有优良的调理特征,脱硫安装的运转及停运不影响焦炉的持续运转,脱硫体系的负荷范畴与焦炉负荷范畴相和谐,能够包管脱硫体系靠得住和不变地持续运转。

  本文即该工艺在现实工程中的使用,操纵“SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘”工艺手艺对鞍钢股份无限公司炼焦总厂8号焦炉烟气脱硫脱硝处置。

  在脱硫脱硝的历程中温度是一个主要的影响要素,特别对脱硝效率有较大影响,所以在体系调试阶段对分歧温度的处置效率进行了阐发。图3所示为温度对SDS+SCR工艺脱硫脱硝机能的影响。由图3(a)可知,当温度低于180 ℃时,脱硝率低于30%;可是跟着温度的不竭升高,脱硝率有较着提拔,当温度升高到210 ℃摆布,脱硝率约为85%。由图3(b)可知,当温度升高到140℃以上,脱硫率约为93%,脱硫结果优良。这是因为温度的升高能够无效地提高脱硝催化剂的活化机能,加快脱硝反映的进行,对NOx的处置愈加彻底。同时,高温能够使脱酸剂被热激活,其比概况积敏捷增大,能够更高效地接收烟气中的SO2等酸性物质,提高脱硫效率。

  鞍钢股份无限公司炼焦总厂8号焦炉自采用“SDS+SCR”工艺以来,设施运转一般不变,烟气脱硫脱硝除尘结果较好。设施的现实运转结果如图4所示。

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