摘要：近年来随着化工企业数量的不断增多、规模的不断扩大，我国的大气环境现状愈来愈不容乐观，故而为从根本上有效地解决上述问题，最大程度地降低或避免酸雨等人为自然灾害的发生，焦炉在生产运行期间，一方面企业管理人员需从根本提高对脱硫脱硝的重视，以期通过采取有效地脱硫脱硝手段来最大限度地减少焦炉烟气排放对大气环境的不良影响，另一方面基层产业机构和相关主管部门还需结合焦炉烟气的物理化学性质，结合相应的环保标准，对焦炉烟气当中的脱硫脱硝方法做出进一步分析、总结和改进，从而为企业的可持续发展打下坚实基础。
关键词：焦化厂；焦炉烟气；脱硫脱硝；工艺技术；分析
1导言
焦化生产期间排放的烟气含有氮氧化物和二氧化硫污染物，PM2.5在此转化中约占空气总量的50%，同时，酸雨也会因此形成，这将造成严重的环境污染问题。脱硫脱硝技术的发展和进步为控制焦炭烟气污染物提供了方向指导，尤其是为氮氧化物的控制提供了保证。本文主要分析目前相对完善的几种方法，为之后的脱硫脱硝工作顺利进行提供保障。
2焦炉烟气的基本概述
经大量科研数据分析可知，在二氧化硫以及氮氧化物排放量方面，中国始终高于世界其他各国，而这种高排放量在一定程度上不仅会污染大气环境，诱发酸雨等问题，给社会的整体发展带来极为不利的影响，同时也给人们的生命安全、财产安全埋下了巨大的安全隐患，对人类健康以及整个生态系统带来危害，进而极大地制约了中国社会的可持续发展。从相关调查数据来看，导致这种问题出现的主要原因，是因为在化工产业数量和规模不断增加的当代社会，焦化厂炼焦生产中排放的烟气中包含多种污染物，其中含量最高的是二氧化硫、氮氧化物等。从目前来看，焦化厂炼焦的主要生产流程如下，即：备煤车间将洗精煤运送至焦炉附近—工作人员从运煤通道将洗精煤运送至焦炉内—在950~1050℃干馏形成焦炭，在这个过程中，为从根本上有效地提高炼焦速率，通常在炼焦的过程中，企业的相关工作人员会将回炉煤气由外管输送到焦炉的每个燃烧室，与燃烧室内空气进行混合燃烧后，燃烧后生成的废气就会通过斜道、立火道排出，而经对排出的气体进行成分检测分析可知，在格子砖与蓄热室换热后从烟囱排出的气体，其成分主要是粉尘、二氧化硫以及氮氧化物，而其中氮氧化物的排放量是最高的，而也正是因为这种气体，不仅极大地破坏了我国的生态环境，同时也给人们的生命财产安全埋下了巨大的安全隐患，故此在当前中国“可持续发展”的政策方针指导下，通过采取有效的脱硫脱硝工艺，对烟气内的排放物质进行处理，从而满足排放的实际要求成为了现阶段焦化厂的核心发展方向。
3烟气脱硫工艺分析
烟气中的二氧化硫本身是弱酸性物质，通过与相应的碱性物质反应后，它便可以被消除。根据吸收剂的形式不同，脱硫可分为湿法和干法。
3.1干法脱硫
干燥和半干燥烟道气脱硫系统中的固体碱性吸收剂，通过烟气穿透碱性吸收剂和烟道气的方式和烟道气进行接触，无论何种环境下，其中含有的二氧化硫和固体碱性物质都一定会反应生成硫酸盐和亚硫酸盐。为了快速发生反应，固体碱性物质要细小或松散。半干法烟道将水加入到气体脱硫系统的烟道气中，使碱性物质颗粒表面形成液膜，再将二氧化硫加入其中，可以使固体碱性物质反应速度提高，此技术中的脱硫和之后的处理都是在干燥环境中进行，这种方法对设备的腐蚀不是很明显，没有存在污水排放现象，并且在排放气体的过程中没有显著的温度下降，它使烟囱更容易通风和扩散。但是，该方法存在脱硫剂使用效率低、设备庞大等缺陷。
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3.2湿法脱硫
世界各地的湿法烟气脱硫工艺，其机理和形式都很相似，基本都是通过使用石灰石、碳酸钠和其他物质来当成洗涤剂，并在反应塔中通过洗涤烟气以除去烟气中的硫氧化物，这种方法至今已经存在50年之久，并在不断改进和完善。之后，其技术开始成熟，脱硫效率超过95%。其产能相对较大，煤种适应性较强，运行成本较低，副产品易于回收利用。石灰石湿法脱硫工艺因为使用的吸收剂成本低，已广泛用于湿法脱硫领域。此工艺具有脱硫率较高、吸收剂使用率高的优势，可以满足高浓度下二氧化硫的处理要求。缺点是基本建设投资成本高，脱硫废水具有一定的腐蚀性，更重要的是，需要连续采买石灰石，副产品亚硫酸钙处理更加困难。焦化厂通常可以使用氨脱硫技术。氨脱硫方法不仅可以消除管道中的氧气，还可以利用焦化厂回收车间的处理系统，使二者结合发生反应来生产硫酸铵。同时，选择适合的媒介作为反应的脱硫剂，如氨水等，从而减轻机器的负担。氨脱硫方法使用液体吸收剂来洗涤烟道气，以除去其中的氧气。该器械简单，比较易于操作，脱硫效率高。氨脱硫不是一种综合方法，不能在同一时刻完成处理，只能单独建立系统；副产硫酸铵肥料质量受氨水质量的影响，其纯度难以达到标准要求。这对其本身质量有着很大的要求，所以可以使用陶膜覆盖，但其必须经过过滤后方可使用；拖尾在温度较低的情况下就会形成，为了防止这种情况发生，需要加装发热零件；硫酸铵盐在液柱中结晶，易于黏附在塔壁或喷管上，从而产生管道堵塞和严重腐蚀，设备选择要求高，腐蚀严重，需要考虑防腐和清洁设备。
3.3其他方法
近几年，随着科学技术的发展，我国脱硫技术研究有了新的突破。除了传统的干法和湿法脱硫，又衍生出其他脱硫方法，如超重力脱硫技术，但大部分仍然处于试验阶段，等待进一步的工业应用验证。
4烟气脱硝工艺分析
在各种脱硝技术中，选择性催化还原法的脱硝效率最高，应用范围最广，相对成熟。这种方法需要采用适量的催化剂，即氨，有选择地把其中的二氧化氮还原为水和氮，催化反应温度控制在约400℃。该技术没有副产品，通过增加催化剂负载量，脱硝效率可以达到约90%。在设计系统时，烟气温度是催化剂选择的主要参数，该技术所需的高温条件约为400℃，催化反应只能在一定的温度范围内进行，有催化的最佳温度，温度高低将直接影响反应过程。为了控制炼焦炉烟气温度，人们需要改进烟气加热系统。反应产物是氮和水，不能回收，只会消耗能量和原始材料，不会产生任何价值，而且催化剂三年就需要更换，其成本非常高。关于SCR催化剂脱硝，人们可以改良催化剂，适当降低反应速率，使反应温度降低。但是，低温环境下，大多数技术处于试验阶段，尚未用于任何工业装置实践。由于氨和二氧化硫在低温下易于形成铵盐，导致催化剂中毒，影响催化剂性能，低温脱硝催化剂的采购路线都相对集中，价格较高。
5结束语
随着社会主义市场经济的不断发展和城市化、工业化建设进程的不断加快，化工产业数量不断增多、市场规模逐渐扩大的同时，在一定程度上虽然有效地推进了我国现代化的社会建设进程，但与此同时生态环境却也遭到了极大破坏，长此以往势必给人们的生命安全和财产安全埋下了巨大的安全隐患，而近年来在人们环保理念不断强化的当代社会，焦炉烟气脱硫脱硝工作质量和工作效率，受到了社会各界及人们的广泛关注和高度重视。
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论文作者:高志军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：烟气论文; 焦炉论文; 焦化厂论文; 催化剂论文; 氧化物论文; 湿法论文; 碱性论文; 《基层建设》2019年第28期论文;