陕西延长（石油）集团有限责任公司延安石油化工厂 陕西延安 727400
摘要：随着工业生产的应用热度逐渐升高，人们对工业排放污染的关注度也越来越高。在工业生产的过程中由于工艺的需要导致大量污染物排放到生态环境中，严重威胁着人们的生命安全。其中，焦化厂作为焦化生产的主要场所，每时每刻都在排放着大量的烟气，其成分中所包含SO2会导致酸雨的形成，进而给空气环境带来严重的威胁。针对这种情况，焦化厂采用了脱硫脱硝技术对烟气中的污染物进行科学处理，有效减轻焦化烟气对生态环境造成的压力。在烟气脱硫脱硝工艺研究的过程中，可以采用半干法脱硫和除尘、活性炭纤维脱硝工艺相结合的工艺技术。
关键词：焦炉烟气；脱硫脱硝；处理工艺
1 焦炉烟气的特点
通常焦炉烟气的温度并不高，平均温度为220~270℃，可以应用选择性催化还原技术，即SCR技术进行脱硝，然而该技术的脱除效率并不高，还会浪费许多成本费用，经过处理的烟气也难以达到排放效果。不仅如此，焦炉烟气组成的波动较大，工艺技术、操作方式、原材料、串漏等都会对烟气的组成造成影响。通常，烟气中会含有大量的二氧化硫和氮氧化物，前者含量为20~800mg/m3；后者的含量为500~1200mg/m3。在对焦炉烟气进行脱硫脱硝处理的过程中，需要根据焦炉烟气的特点设计相应的工艺参数和方案，既要考虑脱除效率，还要考虑运行成本，保障处理工艺符合环保、节能等要求。
2 焦炉烟气脱硫技术的应用分析
2.1干法脱硫技术的应用
干法脱硫技术主要采用的是固态的碱性吸收物质来搭建气体脱硫系统，在实际的应用中，根据烟道气的干燥程度主要分为干燥烟道气脱硫和半干燥烟道气脱硫。其中干燥烟道气脱硫系统的处理方式全程处于干燥的烟道气环境中，使烟气穿过充满混合固态的碱性吸收物质和烟道气的管道，通过全面的接触来实现SO2的反应。半干燥烟道气脱硫系统与干燥烟道气脱硫系统相同，都是在干燥的环境中进行脱硫，但是在反应通道内有一定的差别，主要表现在烟道气加水这一操作上，主要是为了在固态的碱性吸收物质外表形成一层液态薄膜，来加快反应物之间的反应速率。由于两种脱硫方法均处于干燥环境中，因此不必担心会对设备造成腐蚀，且反应生成物中不会出现二次污染。
2.2湿法脱硫技术的应用
湿法脱硫技术的发展经历的时间比较久远，期间被多次进行改进优化，目前已经达到了非常成熟的阶段。湿法脱硫技术所采用的脱硫物质主要包括CaCO3和Na2CO3，脱硫过程主要是在反应塔中进行的。湿法脱硫技术的效果非常明显，目前的效率已经大大超过了95%，具有非常高的实际应用价值。同时，这种技术的成本较低，不会产生二次污染，被广泛应用于焦化厂的烟气脱硫项目中。以下根据脱硫物质的不同对湿法脱硫技术的应用进行介绍。
2.3 CaCO3脱硫技术的应用
由于CaCO3在日常生活中较为常见，比较容易获得，因此CaCO3脱硫技术在实际的应用中具有成本低的特点，并广泛应用于湿法脱硫的技术领域中。从实际的应用效果中看，CaCO3脱硫技术的脱硫效果非常好，能够对较高浓度的焦炉烟气实现高标准处理，应用价值高。但是，CaCO3脱硫技术在实际建设时，基础投资较高，同时处理产生的脱硫废水会对环境产生一定的腐蚀作用。（2）氨脱硫技术。氨脱硫技术主要是通过采用液体脱硫剂来实现烟道气中氧气的吸收，一般采用氨水作为脱硫剂。整个处理设备结构较简单，操作流程复杂程度低，脱硫效果明显。但氨脱硫技术的综合性非常差，需要建立独立的系统才能实现脱硫操作。
3 焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺的改进措施
3.1工艺流程
将焦炉烟气引入SCR脱硫系统中，同时结合实际情况选择是否加热烟气，然后将烟气引入余热锅炉，采取氨法脱硫对烟气进行脱硫处理，最后将经过脱氨脱硫处理的焦炉烟气经由烟囱进行排放（在余热锅炉与烟气经由烟囱过程中，加热烟气）。
3.2工艺短板
在先脱硝后脱硫工艺实际应用过程中，普遍面临催化剂中毒概率高、烟气反应温度过低两项问题。因此，需要结合问题成因，针对性采取有效问题解决措施。催化剂中毒概率过高主要是由于所处理焦炉烟气中普遍含有高浓度的二氧化硫，而二氧化硫在特定温度区间范围内时，极易与氨产生反应，进而生成具有一定毒性的硫酸氢铵等物质，导致催化剂出现中毒失活问题，并引发管道堵塞等衍生问题的出现。对此，需要选择在烟气脱硝系统前端加设过滤网及洗涤系统，定期对催化剂表面所附着各类杂质进行过滤、洗涤。而当所处理焦炉烟气的反应温度过低时，将有可能引发酸雾、烟囱腐蚀等问题的出现。因此，需要注重对所处理焦炉烟气进行加热处理，确保烟气温度保持在合理区间范围，同时需要使烟囱长时间稳定保持为热备状态。以某焦化厂为例，焦炉烟气的湿法脱硫反应温度为60℃，烟气温度为45℃，均在露点以下。针对这一问题，该焦化厂将焦炉沿路长期保持为热备状态，并基于余热锅炉持续产生的蒸汽对净化后的焦炉烟气进行加热，将烟气升温至130℃后经由烟囱向外排放。
4 焦炉烟气脱硝技术的应用分析
焦炉烟气脱硝技术使用频率最高的是选择性催化还原法。此方法以氨作为还原反应的催化剂，有效提高反应的速率，并通过控制反应环境温度进一步缩短反应的过程时间。主要优势表现在无副产物产生，同时脱硝的效果比较明显。在基于焦炉烟气脱硝技术搭建处理系统时，需要明确催化反应的具体条件，主要包括催化剂的选择和环境温度的设置，并在反应过程中严格控制温度的波动，避免因温度超出催化范围而导致反应的效率降低。这种脱硝方法不仅不易控制，同时不会产生可回收物质，从实际的应用价值来评估，这种方法的应用难以普及，并且催化剂的使用并不是永久性的，需要定期更换，产生大量的成本消耗。在未来的发展中，需要重点关注催化剂的研究，尝试通过改良催化剂来控制反应的速率，进而控制温度。
结束语
我国工业领域迎来新一轮时代发展浪潮，社会总体生产力呈现稳步提升态势。与此同时，在工业生产过程中持续产生大量烟气污染物，这些污染物如果未经有效处理而直接排放，将会对生态环境造成严重污染与破坏。为进一步提高环境防治力度，有效控制污染源头，本文阐述了焦化厂炼焦生产期间焦炉烟气主要处理难点，对干法脱硫和湿法脱硫以及其他的脱硫方法加以分析，并探讨了其优缺点，从而为焦化厂烟气脱硫脱硝工艺提供相应的指导和参考。
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