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(yán)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(fù)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(huì)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(jiān)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(xué)等領(lǐng)域。

我國于2012年發(fā)布并開始實(shí)施的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171—2012)，對煉焦化學(xué)工業(yè)企業(yè)的氮氧化物排放給出了明確的限值。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：新建煉焦化學(xué)工業(yè)企業(yè)自2012年10月1日期焦?fàn)t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(xué)工業(yè)企業(yè)焦?fàn)t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(biāo)，勢必成為供求的熱點(diǎn)，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個(gè)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(jì)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(zhǔn)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(xué)工業(yè)企業(yè)焦?fàn)t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(xué)企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：5.5m以上的搗固焦?fàn)t的煙道氣中氮氧化物含量一般在1200—1400mr/m之間，嚴(yán)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?fàn)t煙氣特點(diǎn)

焦化廠煙氣參數(shù)具有以下特點(diǎn)：

(1)焦?fàn)t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(xué)焦?fàn)t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(dǎo)致焦?fàn)t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?fàn)t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?fàn)t煙氣NO控制技術(shù)

對于焦?fàn)t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(jìn)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?fàn)t加熱煤氣燃燒低NO排放的技術(shù)措施現(xiàn)況如下：

1)焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)方面的措施有以下兩項(xiàng)：一是7m及以上頂裝焦?fàn)t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(fù)熱式爐型，焦?fàn)t煙囪排放廢氣中NO含量用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)低于500ms/m，基本可滿足新國標(biāo)的要求;若用貧煤氣加熱時(shí)為350ms/m;二是4.3m、5.5m、6m頂裝和搗固焦?fàn)t大都采用單一方法的廢氣循環(huán)低NOx燃燒技術(shù)的復(fù)熱式爐型，不能滿足新國標(biāo)的要求。

2)焦?fàn)t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?fàn)t采用高爐煤氣進(jìn)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(huì)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?fàn)t煙氣成分復(fù)雜，焦?fàn)t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?fàn)t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(jià)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。