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簡析焦化行業(yè)脫硝技術(shù)、現(xiàn)狀及問題
簡析焦化行業(yè)脫硝技術(shù)、現(xiàn)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(yè)脫硝已經(jīng)勢在必行。焦化行業(yè)是一類重污染行業(yè),此行業(yè)工藝流程復雜,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高污染物質(zhì)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)生不同程度的傷害。
煉焦工藝一般制得的產(chǎn)品為焦炭,是傳統(tǒng)的煤化工產(chǎn)品,是一種質(zhì)地堅硬、呈銀灰色的塊狀炭質(zhì)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(yīng)用于電石生產(chǎn)、氣化和合成化學等領(lǐng)域。
我國于2012年發(fā)布并開始實施的《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(GB16171—2012),對煉焦化學工業(yè)企業(yè)的氮氧化物排放給出了明確的限值。
該標準規(guī)定:新建煉焦化學工業(yè)企業(yè)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(xiàn)有煉焦化學工業(yè)企業(yè)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(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用,質(zhì)量可靠,測試準確,廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。
一些特殊地區(qū)的煉焦化學工業(yè)企業(yè)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(shù)煉焦化學企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn):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(guī)定的上限,因此焦化行業(yè)氮氧化物治理迫在眉睫。
1、焦爐煙氣特點
焦化廠煙氣參數(shù)具有以下特點:
(1)焦爐煙道氣溫度相對較低。相對火力發(fā)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(shù)
對于焦爐氮氧化物的控制技術(shù)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(chǎn)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(shù)
目前國內(nèi)控制焦爐加熱煤氣燃燒低NO排放的技術(shù)措施現(xiàn)況如下:
1)焦爐爐體結(jié)構(gòu)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(huán)與多段加熱兩者相結(jié)合的低NO燃燒技術(shù)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(huán)低NOx燃燒技術(shù)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(shù)d值;三是鋼鐵聯(lián)合型焦化企業(yè)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(shù)
選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)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(nèi),在850~1100~C的溫度范圍內(nèi),還原分解煙氣中的NOx,生成N2和H2O,是一種清潔脫硝技術(shù)。與SCR相比,SNCR的脫硝效率較低,一般為30%~80%,而且會產(chǎn)生副產(chǎn)物N2O。
2.3選擇性催化還原(SCR)技術(shù)
目前SCR脫硝技術(shù)在電力、鍋爐行業(yè)技術(shù)比較成熟,但焦爐煙氣成分復雜,焦爐煙氣溫度比火力發(fā)電煙氣溫度低,火電行業(yè)成熟的SCR技術(shù)無法應(yīng)用,因此焦爐煙氣低溫SCR脫硝技術(shù)還處于中試研發(fā)階段。
近年來,國內(nèi)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(tài)的錳之間能相互轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生氧化還原性,使NOx在NH3,的作用下轉(zhuǎn)化為N2。