謝鵬

摘?要： 從行業(yè)現(xiàn)狀分析，根據(jù)達(dá)州鋼鐵生產(chǎn)實(shí)際，將脫硫脫硝技術(shù)運(yùn)用到搗固焦?fàn)t，實(shí)現(xiàn)煙囪出口達(dá)標(biāo)排放。

關(guān)鍵詞： 焦?fàn)t;脫硫脫硝;環(huán)保

【中圖分類號(hào)】S545?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）23-0205-01

1?項(xiàng)目背景

為進(jìn)一步降低焦化行業(yè)污染物排放，環(huán)保部發(fā)布了《煉焦化學(xué)工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171-2012）[1]，要求現(xiàn)有焦化企業(yè)焦?fàn)t煙氣顆粒物濃度小于30mg/m3，二氧化硫濃度小于50mg/m3，氮氧化物濃度小于500mg/m3;特別限制地區(qū)要求更嚴(yán)格，顆粒物濃度小于15mg/m3，二氧化硫濃度小于30mg/m3，氮氧化物濃度小于150mg/m3。我公司的煙氣SO2在煤氣凈化處理欠佳時(shí)能達(dá)到300mg/m3、NOX在焦?fàn)t滿負(fù)荷時(shí)能達(dá)到1000mg/m3，顆粒物達(dá)到了50mg/m3，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。我公司為積極落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，改善廠區(qū)及周邊大氣環(huán)境，于去年開始推進(jìn)煙氣脫硫脫硝工程落實(shí)。但由于工藝路線較多，市場呈現(xiàn)百花齊放百家爭鳴，經(jīng)過近一年的考察、分析、對(duì)比，搗固焦?fàn)t煙氣處理最終選擇純干法SDS脫硫加SCR低溫脫硝技術(shù)。

2?技術(shù)措施

搗固焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝由脫硫系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、氨區(qū)四個(gè)部分組成。其中脫硫系統(tǒng)包含脫硫劑的制備與儲(chǔ)存、脫硫反應(yīng)塔;脫硝系統(tǒng)包含脫硝反應(yīng)器和噴氨系統(tǒng)。

首先從地下煙道抽取煙氣進(jìn)入脫硫塔，物料在脫硫塔內(nèi)氣固兩相由于氣流的作用，產(chǎn)生激烈的湍動(dòng)與混合，充分接觸，在上升的過程中，不斷形成絮狀物向下返回，而絮狀物在激烈湍動(dòng)中又不斷解體重新被氣流提升，使得氣固間的滑落速度高達(dá)單顆?；渌俣鹊臄?shù)十倍;脫硫塔頂部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步強(qiáng)化了絮狀物的返回，進(jìn)一步提高了塔內(nèi)顆粒的密度，使得Na/S比高達(dá)20以上，SO2充分反應(yīng)。這種氣固兩相流機(jī)制，極大地強(qiáng)化了氣固間的傳質(zhì)與傳熱，為實(shí)現(xiàn)高脫硫率提供了根本的保證。

煙氣在上升過程中，顆粒一部分隨煙氣被帶出脫硫塔，一部分因自重重新回流到脫硫塔，進(jìn)一步增加了脫硫塔的顆粒濃度和延長吸收劑的反應(yīng)時(shí)間。

從化學(xué)反應(yīng)工程的角度看，SO2與碳酸氫鈉的顆粒在脫硫塔中的反應(yīng)過程是一個(gè)外擴(kuò)散控制的反應(yīng)過程，SO2與碳酸氫鈉之間的反應(yīng)速度主要取決于SO2在碳酸氫鈉顆粒表面的擴(kuò)散阻力，或說是碳酸氫鈉表面氣膜厚度。當(dāng)滑落速度或顆粒的雷諾數(shù)增加時(shí)，碳酸氫鈉顆粒表面的氣膜厚度減小，SO2進(jìn)入碳酸氫鈉的傳質(zhì)阻力減小，傳質(zhì)速率加快，從而加快SO2與碳酸氫鈉顆粒的反應(yīng)。

只有在這種氣固兩相流動(dòng)機(jī)制下，才具有最大的氣固滑落速度。同時(shí)，脫硫反應(yīng)塔內(nèi)能否獲得氣固最大滑落速度，是衡量一個(gè)干法脫硫工藝先進(jìn)與否的一個(gè)重要指標(biāo)，也是一個(gè)鑒別干法脫硫工藝能否達(dá)到較高脫硫率的一個(gè)重要指標(biāo)。

由于流氣固間良好的傳熱、傳質(zhì)效果，SO3全部去除，加上排煙始終控制在遠(yuǎn)高于露點(diǎn)溫度以上，因此整個(gè)系統(tǒng)也無須任何的防腐處理。

凈化后的含塵煙氣從脫硫塔頂部側(cè)向排出，然后轉(zhuǎn)向進(jìn)入除塵器進(jìn)行氣固分離，再通過引風(fēng)機(jī)排至煙囪。經(jīng)除塵器捕集下來的固體顆粒，通過除塵器下的刮板機(jī)系統(tǒng)輸送進(jìn)入灰倉，最后通過半自動(dòng)打包機(jī)打包外排。氨水槽車運(yùn)來的20%氨水進(jìn)入氨水氣化站，用卸氨泵將氨水送至氨水槽內(nèi)。氨水泵將氨水槽內(nèi)氨水送入氨水蒸發(fā)器，蒸發(fā)器將20%氨水蒸發(fā)成0.15MPa，135度的氨氣和水蒸氣混合物，噴灑到脫硝塔。

脫硫原理：[2]

SO2+ 1/2O2+ 2NaHCO3→Na2SO4+ H2O+2CO2

SO3+2NaHCO3→Na2SO4+H2O+2CO2

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

3?效益分析

從環(huán)境角度分析，經(jīng)過脫硫脫硝后，煙氣能達(dá)到國家超低排放的要求，如表1。由于是純干法，沒有白霧產(chǎn)生，不需要再脫白，沒有二次污染。

從經(jīng)濟(jì)成本分析，目前純干法脫硫SCR低溫脫硝的運(yùn)行成本大都在10-12元每噸焦，由于達(dá)州地處一般地區(qū)，按照一般排放標(biāo)準(zhǔn)控制，運(yùn)行成本能降低到10元/噸焦以下。

4?結(jié)語

隨著環(huán)保要求越加嚴(yán)格，焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝已成為必然，出口數(shù)據(jù)的排放指標(biāo)也會(huì)越來越低，公司將繼續(xù)摸排，穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行，確保數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)排放。

參考文獻(xiàn)

[1]?蔣文舉.煙氣脫硫脫硝技術(shù)手冊(cè)[M].北京：化工工業(yè)出版社，2012.

[2]?孫思偉，鄭文華.浦項(xiàng)減排焦?fàn)t氮氧化物技術(shù)措施.世界金屬導(dǎo)報(bào)，2013.