钢铁行业焦炉烟气新型脱硫脱硝技术应用以某钢(2)

2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O

6NO2+8NH3=7N2+12H2O

式(3)、(4)两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。在绝大多数的烟气中，NO2仅占NOX总量的一小部分(约5%左右)，因此NO2的影响并不显著。

4 新型催化法脱硫+中低温选择性催化还原脱硝(SCR)技术特点

4.1 新型催化法脱硫在工程应用上的特点

新型催化法技术既具有吸附功能，又具有催化剂的催化功能。烟气中的SO2、H2O、O2被吸附在催化剂的孔隙中，在活性组分的催化作用下变为具有活性的分子，同时反应生成H2SO4。催化反应生成的硫酸富集在载体中，当脱硫一段时间孔隙能硫酸达到饱和后再生，释放出催化剂的活性位，催化剂的脱硫能力得到恢复。其核心是催化剂，该催化剂不同于传统脱硫活性焦、活性炭，它是以炭材料为载体，负载一定活性组分制备而成脱硫剂，使其对SO2氧化制酸过程具有催化性。其在工程应用上的特点如下。

①脱硫效率高于传统技术；②新型催化剂使用寿命较长，无需持续添加，每年维护即可，所以，脱硫剂一次投入后可长期使用，耗量少，避免钙法、氨法、镁法、钠法、活性焦法等脱硫技术需随时加入脱硫剂，脱硫剂耗量大的问题；③可用于气量、浓度波动大的烟气处理，操作弹性大；④工艺流程短，设备少。由于无需脱硫原料的制备及供料、运入、输送系统，系统设备少，装置相对简单，占地相对较小，因而，减少了现场维护工作量；⑤改变了传统脱硫活性焦、活性炭脱硫后再生需采用高温烟气(>400 ℃)再生耗能问题，仅需采用水洗，相应能耗较低，因此，工艺简单，能耗低，装置建设和运行费用较低；⑥无固废产生，脱硫副产物为稀硫酸，是化工产品，可以根据用户需要以硫酸、硫酸盐等形式实现资源化利用，无二次污染的产生；⑦可与脱硝、脱碳、除重金属工艺相结合，达到更高的环保要求；新型催化法脱硫效率高，烟气脱硫反应窗口温度140 ℃左右，焦炉来烟气温降少，这使得下游脱硝装置的反应温度窗口得以降低，为后续SCR反应器脱硝升温减少了能耗，进而节约了系统能耗。

4.2 SCR脱硝技术在工程应用上的特点

烟气脱硝SCR工艺[6]已经相当成熟，但由于焦炉烟气较其他行业产生的烟气温度低，为160～250 ℃，因此，该工艺在钢铁行业焦炉烟气处理的核心是选择合适的脱硝催化剂，即选择中低温脱硝催化剂。其在工程应用上的特点如下。

①脱硝效率最高可以达到90%以上，NOX排放浓度可控制到50 mg/Nm3以下；②氨逃逸浓度低，可以控制在3×10-6以下；③系统简单，操作便利，催化剂在与烟气接触过程中，受到气态化学物质毒害、飞灰堵塞与冲蚀磨损等因素的影响，其活性逐渐降低，通常3～4年增加或更换一层催化剂即可继续保证系统脱硝效果；④脱硝装置占地小，脱硝反应器系统阻力小；⑤布置灵活，可以方便地与脱硫装置联合；⑥安全性高，无尘爆的风险。

5 结语

某钢铁公司在应用新型催化法脱硫+中低温选择性催化还原脱硝(SCR)工艺技术后，焦炉烟气处理系统SO2、NOX、颗粒物去除效率提升至80%、85%、60%，不仅实现焦炉烟气高效脱硫脱硝，而且确保焦炉烟囱始终处于“热备用”状态。工艺实施后焦炉烟气相应污染物排放浓度稳定达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB-2012)标准限值要求，并且工艺过程无废水排放，实施后大大降低了某钢企的焦炉烟气污染物排放。其脱硝方案中催化剂反应温度为200 ℃，相对中低温催化剂，适当降低脱硝反应温度，降低了脱硝反应器的规模、减少脱硝系统中GGH的换热元件面积、系统中烟道的截面积，从而节省了投资。

综上，新型催化法脱硫+中低温选择性催化还原脱硝(SCR)工艺技术是一种高效、成熟、安全、节能、经济的组合式脱硫脱硝烟气净化工艺，钢铁行业焦炉烟气的处理工作可以借鉴。

[1]孙鹏轩.火电厂烟气脱硫技术研究[J].绿色科技,2013(3):207～209.

[2]陈振峰.燃煤电厂烟气脱硫技术综述[J].西北电力技术,2005(3):50～52.

[3]凌绍华,景长勇.烧结烟气同时脱硫脱硝技术研究[J].绿色科技,2017(16):11～12.

[4]薛振华.烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨[J].中国设备工程,2019(8)：172～173.

[5]王 岩.焦炉烟气脱硫脱硝技术进展与建议[J].洁净煤技术,2017,23(6):1～6.

[6]徐晓亮，黄丽娜，缪明烽.SCR脱硝催化剂循环再利用的研究进展[J].绿色科技,2011(6):6～9.

文章来源：《钢铁》 网址: http://www.gtbjb.cn/qikandaodu/2021/0223/508.html