脱硫技术


脱硫技术

凤凰平台SDS+SCR工艺在焦炉烟气脱硫脱硝中的应用

日期:2020-05-06 11:47

  北极星大气网讯:摘要:焦炉烟气中存正在的大方SO2和NOx是酿成酸雨和雾霾的要紧污染物。为了落实目前环保临蓐的根基邦策,对焦炉烟气举办脱硫脱硝除尘管理已成为各大企业确当务之急。要紧酌量了SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺正在本质工程中的操纵,该工艺效力高,副产物少,抗报复才能强,是目前邦际上一种较为前辈的焦炉烟气净化管理技能。采用SDS+SCR工艺对鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉烟气举办脱硫脱硝管理,本质结果解说,当装备入口处焦炉烟气中SO2、NOx和粉尘的均匀质地浓度别离为83.84、439.67和18.43mg/m3时,出口处烟气中3种污染物的质地浓度别离低于30、150和5mg/m3,餍足GB 16171—2012中的排放条件。酌量可认为焦化行业的污染物管辖供应可鉴计划和体验。

  跟着中邦社会经济的不绝兴盛和进取,能源消费构造诱发的境遇污染近况日益主要,个中温室效应、酸雨、大气烟尘污染等对公民的临蓐和存在变成了重的损害。凤凰平台钢铁工业是中邦工业规模要紧排污大户之一,2015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,占世界中心考核工业企业排放量的比例别离为12.4%、9.6%和32.2%。

  焦化是钢铁临蓐经过中污染较为主要的工艺枢纽之一,正在焦炉的临蓐经过中会出现大方含有粉尘、SO2、NOx等无益物质的废气,以是务必对焦炉烟气举办归纳管理。方今中邦对焦化行业SO2和NOx等污染物排放条件日趋庄重,焦炉烟气的管辖依然成为钢铁企业环保达标的重中之重。奈何对焦炉废气举办脱硫脱硝管理依然成为中邦环保规模以及寰宇能源规模必要处理的要紧题目。

  目前邦外里常用烟气脱硫技能有良众,遵照脱硫办法和产品样子的分歧,烟气脱硫技能可分为湿法、半干法、干法三大类。湿法脱硫代外性的有以NaOH 为脱硫剂的美邦贝尔格(Belco)公司的EDV工艺;半干法和干法脱硫工艺则众用钙基脱硫剂,半干法的代外工艺有德邦鲁奇公司(Lurgi)的轮回流化床工艺,干法的代外工艺有炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫工艺(LIFAC)。烟气脱硝技能总体也分为干法和湿法两大类。干法脱硝技能有遴选性催化还原法(SCR)、遴选性非催化还原法(SNCR)、等离子体法以及吸附法。要紧的湿法脱硝技能囊括碱液招揽法、氧化招揽法、还原招揽法等。为削减焦炉烟气中SO2和NOx等污染物的排放,餍足邦度环保条件,更好地改进大气境遇质地,鞍钢集团工程技能有限公司率先正在本质工程中操纵了邦际上较为前辈的“SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘”工艺技能。

  本文即该工艺正在本质工程中的操纵,操纵“SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘”工艺技能对鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉烟气脱硫脱硝管理。

  20世纪80年代,比利时斥地出了SDS干法脱酸喷射技能。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)正在烟道内被热激活,比轮廓积急忙增大,与烟气饱满接触,产生物理、化学响应,烟气中的SO2等酸性物质被招揽净化。

  SDS脱硫工艺具有操作粗略易保护、一次性投资少、占地面积小、运转本钱低、全干体系无需用水、脱硫效力上等特质,而且该工艺具有优良的安排个性,脱硫安装的运转及停运不影响焦炉的继续运转,脱硫体系的负荷范畴与焦炉负荷范畴相妥洽,可能担保脱硫体系牢靠和安祥地继续运转。

  目前SDS干法脱酸技能操纵正在很众行业,囊括焦化、燃煤电厂、危机废物燃烧炉、柴油发电等,都赢得了很好的净化功效。

  遴选性催化还原(SCR)法如图1所示,即正在装有催化剂的响应器内用氨行动还原剂来脱除氮氧化物。烟气中的NOx平常由体积分数约为95%的NO和5%的NO2构成。NOx经脱硝响应转化因素子态的氮气和水蒸气。

  因为焦炉烟道烟气脱硫后属于中低温脱硝领域,以是SCR工艺采用中低温脱硝催化剂,该催化剂具有催化响应温度窗口宽、SO2转化率和NH3遁逸率低、抗硫性好、脱除效力高、比轮廓积大、构造强度高、寿命长等特质。

  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汇合后,进入总烟气管道,正在总烟道内,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饱满接触,产生物理、化学响应,烟气中的SO2等酸性物被招揽净化。经招揽SO2等酸性物质并干燥的含粉料烟气进入布袋除尘器举办进一步的脱硫响应及烟尘净化;脱硫除尘后的烟气由SCR脱硝响应器举办脱硝净化,烟气中的NOx与SCR响应器内喷氨格栅喷出的NH3正在静态混淆器里举办饱满混淆,并正在中低温催化剂的用意下与NH3产生响应,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。

  其余,正在本质工程操纵中会加设加热炉,当烟气温度较低时,通过煤气燃烧加热焦炉烟气,普及后续的脱硝响应效力。正在焦炉烟气管道原有2台地下挡板阀旁,新修配重式地下闸板阀,该阀门具有气动、手动及电动把握性能。增压风机与焦炉煤气加热体系扶植连锁,遇停电等因为变成风机打击不行平常排放废气时,焦炉换取机截止加热;同时,配重式插板阀的电磁阀掀开,气缸驱动吊钩脱钩,配重安装落地,阀门2s内神速掀开,烟气急忙切换到热备烟囱排放,焦炉换取机复兴煤气加热。

  项目中的焦炉烟气要求睹外1,单套SDS+SCR脱硫脱硝安装的焦炉烟气管理才能要到达烟胸怀14.8万m3/h(斟酌5%透露率)。焦炉烟气经由净化管理后条件烟囱出口排放质地浓度到达SO2不高于30mg/m3,NOx不高于150mg/m3,粉尘质地浓度不高于15mg/m3,餍足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放圭臬》中的额外排放限值条件。

  SDS+SCR焦炉烟气脱硫脱硝体系要紧由SDS脱硫体系、SCR脱硝体系、除尘体系、脱硝剂供应及储蓄体系等局部构成,还囊括仪外、凤凰平台通讯、供配电、正在线监测、消防与把握体系等。要紧体系的装备构成睹外2。

  个中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,运用时将其研磨成粒度为20~25μm 细粉再喷入焦炉烟气管道,可能有用普及响应效力,优化管理功效。体系运转经过中脱硫剂的用量为30~80kg/h,脱硫剂的过量系数为1.1。

  SCR脱硝响应器由壳体、内部撑持、导流整流安装及密封安装等构成。优化脱硝安装使得烟气正在响应器内散布匀称,同时该策画可能最大化地低落烟气阻力,避免积灰。SCR脱硝响应器的入口及出口处采用了优化策画的导流板均布技能,以担保烟气正在进入第一层催化剂时餍足下列要求:速率最大差错范畴为均匀值的±15%;温度最大差错范畴为均匀值±10℃;烟气入射催化剂最大角度(与笔直宗旨的夹角)范畴为优于±10°;NH3/NOx的物质的量比绝对差错范畴为均匀值的±5%。脱硝响应器内的催化剂撑持钢梁扶植为3层(层间隔断不小于2.5m)。由下至上依序为2个处事层以及1个预留层,脱硝催化剂体积为30m3。

  正在脱硫脱硝的经过中温度是一个紧要的影响身分,加倍对脱硝效力有较大影响,以是正在体系调试阶段对分歧温度的管理效力举办了领悟。图3所示为温度对SDS+SCR工艺脱硫脱硝职能的影响。由图3(a)可知,当温度低于180 ℃时,脱硝率低于30%;然则跟着温度的不绝升高,脱硝率有彰着提拔,当温度升高到210 ℃操纵,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%,脱硫功效优良。这是因为温度的升高可能有用地普及脱硝催化剂的活化职能,加快脱硝响应的举办,对NOx的管理越发一律。同时,高温可能使脱酸剂被热激活,其比轮廓积急忙增大,可能更高效地招揽烟气中的SO2等酸性物质,普及脱硫效力。

  鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉自采用“SDS+SCR”工艺以还,装备运转平常安祥,烟气脱硫脱硝除尘功效较好。装备的本质运转功效如图4所示。

  焦炉烟气中SO2的管理功效如图4(a)所示,正在近3个月的运转经过中,入口SO2质地浓度均匀为83.84mg/m3,出口SO2质地浓度低于30mg/m3,去除率最高可到达85.91%。图4(b)所示为焦炉烟气中NOx的管理功效,均匀入口质地浓度为439.67mg/m3,可能担保出口质地浓度低于150mg/m3。图4(c)所示为焦炉烟气中粉尘的管理功效,均匀入口质地浓度为18.43mg/m3,去除率根基仍旧正在85%操纵。由此可知,“SDS+SCR”工艺烟气脱硫脱硝体系投用后,焦炉烟气中种种污染物的浓度低重较为彰着,该套体系不妨竣工预期的标的需求,正在联结经济性的同时可能餍足所正在区域的轨则排放限值。

  同时,从图4中可能发明,正在运转经过中,焦炉烟气的污染物浓度动摇较大,但排出气体的污染物浓度安祥且适当闭联排放圭臬,这证据“SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘”工艺的管理功效好、安祥性高,同时也具有较强的抗报复才能。

  跟着近些年邦度对境遇污染的不绝珍惜,环保排放圭臬也更为庄重。以是正在策画SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝体系的同时也斟酌了策画余量。正在平常运转要求下,通过普及脱硫剂和脱硝催化剂的用量可能有用地普及该体系的脱硫脱硝效力。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功效,对该体系举办了探究试验。烟气中各污染物的去除率如图5所示。试验经过中体系入口烟气SO2、NOx和粉尘的质地浓度均值别离为69.76、450.25和10.13mg/m3,管理后可能担保排出气体中SO2质地浓度低于15mg/m3,NOx质地浓度低于90mg/m3,粉尘质地浓度低于3mg/m3。由此可知,该体系的策画余量比拟富裕,通过庄重把握该体系可能餍足较高的排放目标条件。

  对焦炉烟气举办脱硫脱硝的工艺有很众种,目前邦外里本质工程中主流的焦炉烟气脱硫脱硝计划除了本文中所采用的SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺外,尚有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。比照领悟以上6种焦炉烟气脱硫脱硝工艺的优偏差睹外3。

  依照对以上众种脱硫脱硝工艺举办归纳比拟,发明SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺具有其特有的上风,更适合焦炉烟气净化。从工艺技能的前辈性来看,该工艺具有较高的脱硫脱硝效力,工艺技能粗略适用、占地小、投资少、副产品少且硫酸钠含量高,便于操纵。

  SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺是目前邦际上较为前辈的一种脱硫脱硝工艺。通过合理的操作,可能确保脱硫脱硝体系长久、太平、安祥、继续地达标运转。

  SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺技能正在鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉投用以还,装备运转安祥,焦炉烟气净化功效好。焦炉烟气中的污染物组明白显低落,均到达邦度闭联排放圭臬。该工艺技能取得了企业和外地环保部分的笃信,同时也为焦化行业的污染物管辖供应了可鉴戒计划和体验。

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