脱硝催化剂在焦炉烟气脱硫脱硝工艺的使用,焦炉烟气脱硫脱硝工艺道路挑选
钢铁工业是我国工业范畴首要排污大户之一,焦化作为钢铁出产进程中污染严峻的工艺环节之一,焦炉烟气的治理已经成为钢铁企业环保达标的重中之重。*新修订的GB 16171《炼焦化学工业污染物排放规范》中限定焦炉烟囱出口处二氧化硫浓度应<30mg/m3,氮氧化物浓度<150 mg/m3。但是,对于国内焦炉烟气排放操控,如仅仅通过新疆脱硝催化剂源头减排和进程操控两方面着手,仍不能满意国家特别排放限值的要求,必须额定加装末端治理设备。
1、脱硫脱硝工艺的挑选
目前国内外主流的焦炉烟气的脱硫脱硝计划首要分为三种,即SDA脱硫+除尘+SCR 脱硝+烟气回原烟囱,SCR脱硝+SDA脱硫+除尘+烟气回原烟囱,SCR脱硝+氨法脱硫+烟气回原烟囱等。三种主流脱硫脱硝计划的优缺点见表。考虑到焦炉的安全稳定出产、脱硫脱硝工艺的稳定性,以及某钢厂的建设实际情况,*终选用工艺道路为SDA脱硫+除尘+ SCR脱硝+烟气回原烟囱。
2、钠基 SDA 脱硫及低温 SCR工艺介绍
2. 1 工艺原理
旋转喷雾半干法( SDA)脱硫是使用机械或气流的力量将脱硫剂涣散成~50 μm的雾状液滴,雾状液滴与烟气间的接触表面积较大,在气液两相间产生快速的传热传质和化学反响,从而完成脱硫的办法。为减小烟气脱硫进程的温降,本项目中选用Na2CO3溶液作为脱硫剂,而不是传统的Ca(OH)2溶液。焦炉烟气经脱硫塔上部的分配器进入脱硫塔体,烟气中的SO2与塔顶中心的旋转雾化器喷出的Na2CO3溶液产生反响如下
Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2 ( 1)
Na2SO3 + H2O + SO2→2NaHSO3 ( 2)
一起烟气中含有的SO3等酸性气体也会一新疆脱硝催化剂起被吸收剂吸收,产生如下反响:
Na2SO3 + SO3→ Na2SO4 + SO2 ( 3)
因此,脱硫塔的固体产物首要包含亚硫酸钠或亚硫酸氢钠中间品及少量硫酸钠等。
脱硫除尘后的烟气随后进入挑选性催化还原 ( SCR) 脱硝体系。烟气中的 NOx与喷入的作为还原剂的氨在催化剂(低温型,成分以TiO2 /V2O5为主,WO3和MoO3为辅)的效果下,产生反响如下:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O ( 4)
4NO2 + 2NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O ( 5)
因脱硝进程的烟气已通过脱硫除尘处理,如下的副反响产生程度很小:
2SO2 + O2 → 2SO3 ( 6)
NH3 + SO3 + H2O → NH4HSO4 ( 7)
脱硝后的净烟气再通过烟气换热器( GGH)换热,*终回到焦炉烟囱达标排放。
2. 2 体系工艺流程
某焦炉的脱硫脱硝体系工艺流程如图1 所示,首要可分为脱硫除尘体系、脱硝体系、公辅设备体系三大部分。
2. 2. 1 脱硫除尘体系
脱硫体系选用的旋转喷雾干燥脱硫技能从丹麦GEA引进,包含脱硫塔及布袋除尘器主体,脱硫剂浆液制备及运送子体系,循环灰制浆子体系,脱硫灰运送外排子体系等。
脱硫剂浆液制备及运送子体系中,苏打质料称重后在溶解罐中定量加水配制成15%~25%浓度的Na2CO3溶液作为脱硫剂,经供液罐后定量泵入置于脱硫塔顶部的浆液顶罐,顶罐内Na2CO3溶液自流入脱硫塔顶部雾化器,雾化喷入脱硫塔与烟气中的SOx产生反响。
脱硫进程的部分固体产物从脱硫塔底部卸出进入脱硫灰仓,部分细颗粒物随烟气携带进入布袋除尘器中滤袋过滤,此部分经压缩空气反吹后也搜集至脱硫灰仓。如脱硫灰中 Na2CO3未反响完全的程度较大,可通过循环灰制浆体系循环使用,以提高脱硫剂的使用率。脱硫灰仓中搜集的脱硫灰经称量螺旋运送机送入脱硫灰解罐和脱硫灰浆罐制浆后,由循环灰浆液泵定量送入置于脱硫塔顶部的浆液顶罐与Na2CO3溶液混合,顶罐内混合浆液依据烟气温度和SOx浓度主动调理送入脱硫塔雾化器的浆液量。如脱硫灰反响较完全,可通过运送外运子体系另行搜集外运或综合使用处理。
2. 2. 2 脱硝体系
脱硝体系首要由烟气换热器、热风炉加热混合子体系、氨剂制备及喷发子体系、SCR 反响器等组成。为确保烟气温度能到达SCR反响的温度窗口,且获得恰当高的烟温以提高脱硝功率,脱硫除尘后的150~160 ℃烟气先进入烟气换热器( GGH)升温至220~230 ℃,在烟道喷氨前配有额定的热风炉加热混合子体系,混合适量热风可将烟气进一步升温至 240~250 ℃。热风炉燃料为钢铁企业自有的焦炉煤气和高炉煤气等低热值气体燃料。
氨剂制备及喷发子体系、SCR反响器联立的烟道中选用了优化规划的导流板均布技能,可确保氨与烟气充沛混合均匀。中心SCR催化剂为低温型催化剂,适宜的脱硝温度窗口为200~300 ℃。脱硝反响器配有声波吹灰器,定期吹扫催化剂,确保脱硝功率延伸催化剂使用寿命。烟气通过多层催化剂净化后再次通过烟气换热器( GGH) ,从~23新疆脱硝催化剂0 ℃ 下降至 160 ℃,*终经引风机送至焦炉烟囱底部。
2. 2. 3 公辅设备体系
本项目的公辅设备包含:给排水体系、压缩空气、 供电体系、外表及主动化操控体系等。
1) 给排水体系。首要用于脱硫制浆用水、脱硝 氨剂配制用水、冲刷水、冷却水等。 2) 压缩空气。压缩空气首要用于气动阀门用 气、布袋除尘器清灰、氨剂喷发用等。 3) 供配电体系。其中风机电机、雾化器电机等 需选用高压供电,此外的大多设备为380,220 V 的低 压供电即可。
4) 外表及主动化操控体系。选用PLC 操控体系 完成焦炉烟气脱硫脱硝进程的监测和操控调理。
3、总结
某焦炉烟气选用的钠基SDA脱硫及低温SCR脱硝工艺及装置能有用确保SO2、NOx、颗粒物等污染物排放到达国家排放规范。整个脱硫脱硝体系适应能力强,主动化程度高,能在较大负荷差异、烟气浓度动摇大的情境下稳定运行。