冶金企业焦炉烟气脱硫脱硝工艺研究

冶金企业焦炉烟气脱硫脱硝工艺研究

陈秀芬

唐山坤宏科技有限公司 河北省唐山市 063000

摘要：近年来，我国的冶金行业有了很大进展，在冶金企业中，焦炉烟气脱硫脱硝工艺发挥着重要的作用。如今，环保部门严格要求工业生产排放指标，重点治理排放超标企业。因此，文章就冶金企业焦炉烟气脱硫脱硝工艺进行研究，以期有效控制污染源，合理改善生态环境，满足环保节能标准，提高冶金生产的环保性，为冶金企业的可持续发展提供支持。

关键词：冶金企业；焦炉烟气；脱硫脱硝；工艺技术

引言

冶金行业在发展中，逸散物和煤尘接触水平，都会给职业人员带来影响，威胁职业人员的身体健康。因此，为了满足冶金行业的健康发展，亟需对冶金焦化焦炉逸散物及煤尘接触水平进行探讨，要求对其进行严格控制，提高冶金行业的发展水平。

1焦炉烟气特点

在煤炉生产工艺应用过程中，按照相关比例对洗精煤进行生产，然后将其传输到煤塔当中，在经过漏嘴和煤车进入到碳化室当中，经过 1 000 ℃的高温处理才能够变成焦炭，焦炉加热过程中应用回炉气体对其进行运输，可以从炼炉室传输到不同的燃烧室当中，通过燃烧室和预热能够使混合燃料进行充分燃烧，经过燃烧所得到的废气经过垂直火道和斜道能够排除。焦炉的生产方式较为特殊，所排出的热烟当中还有诸多粉尘和混合物，会对环境造成严重污染，所以需要通过脱硫脱硝以后才能够排出。在通过高温燃烧以后，其中氢气含量超过 50%，而且会加快燃烧速度，使火焰温度达到 1 800 ℃左右。温度在 1 300 ℃时，氮气和氧气之间会发生一定的化学反应，从而产生二氧化氮。焦炉烟气的特征主要包括以下几点：第一，烟气的温度范围在 180~300 ℃之间，温度容易出现波动。第二，烟气主的要成分相对复杂，其中包含最多的成分是二氧化硫，二氧化硫极其容易与其他物质发生反应，从而造成管道和设备的腐蚀。第三，焦炉烟囱要一直在受热状态下，最终排出温度也要达到 130 ℃。

2冶金企业烟气中脱硫脱硝的要求和原则

一方面，与常规的冶金炉和烧结机相比，焦炉的烟气排放量要小很多，但其排放的烟气组成结构较复杂，尤其是排放的 SO 2 和 NOx 对整体环境会造成很大的负面影响，因此冶金企业需根据生产情况的变化来进行适当的工艺设计。另一方面，要确保所选择的生产工艺具有一定的安全性，在烟气排放时，控制好其产生的压力，预防发生安全事故。因为脱硫脱硝烟气处理工作环境的温度较高，所以在实际工作前，需要与热处理烟筒管道进行有效的衔接，以避免发生安全事故。此外，在完成烟气脱硫脱氮工作后，还必须确保烟囱喷出的烟气温度超过 140℃，以保障整个处理过程的顺利进行。

3冶金焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术

3.1干法脱硫工艺技术

干法脱硫工艺技术原理：在实际操作中，碳酸钙被喷入炉膛中，经过高温分解成氧化钙，然后氧化钙和烟气中的二氧化硫产生化学反应，促使硫酸钙产生。具体特点：这项技术主要分为两种工艺，一种是半干法烟气脱硫工艺，另一种是干法烟气脱硫工艺。在实际工作期间，上述工艺为在实现焦炉烟气和固体碱性吸附剂结合后，能促进硫酸盐产生提供重要的保障。而需要提前添加固定碱性吸附剂，直到处理成粉末状态，以保障整体烟气脱硫水平。实践中引入半干法脱硫工艺时，把碱性物质加完后，在表层结构上产生一种液膜，液膜与二氧化硫相结合，一定程度上，能够提升烟气脱硫的水平。同时，为更好地对干法脱硫工艺进行利用，需要注意烟气处理环境处于干燥状态。优势：对于干法脱硫工艺自身而言，其传热传质交换性非常的强，这也是其他焦炉烟气脱硫工艺不具备的优势。与此同时，在具体运行的期间，无需投入过多的成本，还能提升锅炉效率。劣势：在具体工作的过程中，为更好地应用干法脱硫工艺技术，避免不了对相关设备设施的使用。

3.2湿法脱硫技术

全世界各个地区的湿法烟气脱硫工艺在应用过程中，无论是在应用方法还是在应用原理方面，都存在一定的相似性。通常都是运用石灰石或者碳酸钠等物质作为洗涤剂，运用洗涤剂将反应塔当中所存在的硫氧化物进行有效清除。这一方法具有多年发展历史，应用水平相对成熟，脱硫效率能够超过 90%，性价比相对较高，而且应用范围较广，不需要较高的操作成本，而且副产品还能够二次利用。应用石灰石湿法脱硫技术的成本相对较低，所以受到人们广泛关注，也被应用到各行业当中。这项工艺的特点较为突出，而且脱硫效率较高，所以在应用过程中有较强的效果，有效清除高浓度的二氧化硫。但是这一方法也存在一定的不足，会造成较高的工程成本，而且脱硫工作完成以后的废水具有较强的腐蚀性，需要大量的石灰石，在工艺结束以后会形成大量的亚硫酸钙，后期在处理过程中较为困难。所以焦化厂在实际应用过程中，更倾向于选择氨脱硫法，这一方法在实际应用过程中，不仅能够对管道当中所残留的氧气进行及时清除，还能够为二者提供合理的反应场所，形成硫酸铵。根据当前实际发展情况来看，必须要选择合适的物质作脱硫试剂，以此来尽可能地缓解设备的运行负担。运用氨进行脱硫本质上来看就是通过液体物质吸收管道当中的废气，同时清除氧气。这一方法实际操作流程相对简单，而且脱硫效率较高。而氨脱硫当中说包含的工序相对较多，而且存在一定的复杂性，所以在短时间内无法有效完成，只能创立单独的系统进行处理，从而形成反应物质硫酸铵肥，这一物质的质量是由氨水的质量决定的，想要使其纯度达到相关标准相对困难。在实际操作过程中可以应用陶膜进行辅助，但是需要对陶膜进行专业的加工和处理之后才能够投入使用，如果整个操作过程的环境温度较低，那么可能会产生拖尾的情况，为了能够有效避免这些问题，可以在其中应用发热设备和发热零件。

3.3活性炭双循环技术

正常情况下，活性炭在吸附系统和解析系统间循环流动，但是当吸附系统或者解析系统出现问题需要检修时，这种闭环流动将被打破。因此，本系统设置了定量给料机+ 链斗机 + 集中缓冲仓的组合，实现了活性炭可以单独在吸附系统或者解析系统内进行循环流动，保证了非正常状态下活性炭的循环流动，避免活性炭长时间堆积产生结块，阻塞活性炭循环设备，影响吸附效果。

3.4先脱硝后脱硝工艺

先脱硝后脱硫工艺就是先降低焦炉烟气中硝含量，再实施脱硫工作。重点的控制没有处理焦炉烟气温度，通过对烟气加热系统进行加设，保障烟气温度达到目标，实现脱硝反应。通过脱硝工作后烟气在余热锅炉中进入，回收余热，实现湿法脱硫方法的应用。但对该工艺利用的期间，会存在不足，不管是二氧化硫，还是焦油等物质，在焦炉氨气中均存在，若温度在 230℃左右，二氧化硫和氨气容易发生反应，这时产生硫酸铵会在催化剂附着，这就会致使催化剂没有活性。基于此，可应用热风解析系统，促使催化剂表层干净。

结语

总体而言，目前我国提高了各个化工厂排放标准，尽可能地减少对大气和环境的污染。所以为了能够有效实现焦化厂的“近零排放”，为了能够更好的落实可持续发展战略，促进人与自然的和谐相处，加强生态环境的保护力度。各个焦化厂需要根据当前自身的发展状况对排放烟气进行合理控制，应用脱硫脱硝技术对当前工艺流程进行优化，减少对生态环境的影响。

参考文献

［1］徐双全.焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝技术的应用研究［J］.山西化工，2023，43（8）：219-221.

［2］肖庆超，刘莉萍，白云等.焦炉烟气脱硫脱硝超低排放改造工艺探析［J］.环境工程，2023，41（S1）：621-624.

［3］郭雅楠.活性炭脱硫脱硝技术在焦炉烟气中的应用［J］.内蒙古煤炭经济，2022， （12）：115-117.