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摘要：在改革开放脚步不断加快的背景下推动我国经济发展更迅猛，各个领域迎来新的春天。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，文章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。
关键词：焦化厂；焦炉烟气；脱硫脱硝工艺
引言
焦炉烟气是炼焦过程中排放的废气，是国家重点治理的废气之一。炼焦过程燃烧的气源一般是高炉煤气和焦炉煤气，燃烧后产生的废气中氮氧化物质量浓度500-800mg/m3、二氧化硫质量浓度100-400mg/m3、颗粒物10-30mg/m3、含氧量14%-16%、烟气温度180-240℃，具有低温低硫高氮等特点，针对不同的烟气必须采用不同的脱硫脱硝技术。2018年全国焦炭产量约4．3亿t，我国炼焦行业每年排放氮氧化物约50万t、二氧化硫约18万t，目前国内仍有相当多的焦炉烟气没有进行脱硫脱硝而直接排放，随着国家钢铁行业超低排放实施意见的颁布，全面治理焦炉烟气污染迫在眉睫。
1焦炉烟气的特征
焦炉烟气浓度并不是一成不变的，并且这种变化具有周期性变化特征，浓度最高值和最低值之间具有较大差距。焦炉砌筑材料具有耐火性特征，但是焦炉墙壁可能不够严密，在结焦过程中会泄漏烟气。此外烟气具有多种成分，其中包括焦油和硫化氢以及一氧化碳等，泄漏了烟气之后可能会严重污染环境。在高温条件下，煤气会发生裂解，在裂解过程中，在焦炉砌体砖缝隙中会因此产生石墨，焦油会密封砌体砖缝隙，但是焦炉不断提高集气管的压力，缝隙中的石墨会发生燃烧效应，因此引发墙面烟气渗漏问题，在燃烧室内进入荒煤气，高温条件中会析出石墨粉尘，进一步加剧烟气污染。
2工艺流程
焦炉原烟气经过余热锅炉后首先经过空-空冷却器将烟气温度冷却至130~140℃后进入吸附系统，吸附系统采用活性炭法脱硫脱硝一体化工艺，实现一套装置中完成吸附和催化还原反应过程。吸附剂和催化剂选用特殊性能的活性炭，烟气自下而上，活性炭自上而下，两者逆流接触，活性炭连续地从吸附塔底部排出，输送到解析塔进行解析。解析后的活性炭经冷却后，通过风筛筛分，将细小活性炭和粉尘去除，筛分后的活性炭送回到吸附塔循环使用，活性炭卸料、布料、筛分、转运等过程产生的粉尘尾气经布袋除尘器处理后经排气筒排放。解析出的SO2经SO2储罐暂存后打入钢瓶送至现有30000t/年对甲酚、300000t/年硫酸项目生产对甲酚。
3焦炉烟气脱硫技术的应用分析
3.1干法脱硫技术
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。
3.2湿法脱硫工艺技术
目前，在多数焦化厂运行、生产过程中，采用的湿法烟气脱硫工艺技术可分为石膏法、抛弃法以及氨法脱硫。这三项具体烟气脱硫工艺技术的应用原理、工艺特点及应用优劣势如下。（1）石膏法。向吸收塔设施内鼓入空气，采取强制手段将硫酸钙进行氧化反应而转化为石膏，所鼓入空气将会使得浆液更为均匀，且会小幅度提高烟气的脱硫率。目前，石膏法是多数焦化厂在烟气脱硫领域中应用最为常见的湿法烟气脱硫工艺，且石灰石是主要脱硫剂。石膏法具有烟气处理范围广、实际脱硫效率高、设备运转率高、烟气脱硫稳定、吸收剂转率高等诸多应用优势。同时，石膏法也存在烟气脱硫经济成本高、设备运行稳定性不足（时常出现设备过度腐蚀问题）、所转化石膏处理途径单一等应用劣势。（2）抛弃法。将石灰石浆液作为烟气脱硫剂，使用石灰石浆液在吸收塔设施内对二氧化硫烟气进行洗涤处理，从而将烟气中所分布二氧化硫持续转换为亚硫酸钙及硫酸钙，最终实现对烟气中所含二氧化硫物质的有效去除。抛弃法虽然具有吸收剂利用率高、烟气处理条件适用性强、脱硫率高等诸多应用优势，但在工艺实际应用过程中时常会出现设备结垢及堵塞问题，所析出、沉淀的各类结晶在吸收洗涤塔内不断积聚，烟气脱硫可靠性较差。目前，抛弃法逐渐被其他烟气脱硫工艺所取代。（3）氨法脱硫。将氨水作为脱硫剂，采用液体吸收剂对所处理焦炉烟气进行洗涤，从而去除烟气中含有的二氧化硫。与其他工艺技术相比而言，氨法脱硫工艺具有焦炉烟气再生利用价值高（可将所生成硫酸铵等物质加以再生利用）、蒸氨系统运行负荷小、工序流程简便、脱硫效率高等诸多应用优势。但是氨法烟气脱硫工艺并非一体化烟气处理技术，无法与其他焦炉烟气脱硝工艺技术同步使用，需要焦化厂额外构建烟气脱硝处理系统。此外，这一工艺也存在副产品纯度波动幅度大、烟气处理温度低、设备运行不稳（时常出现设备腐蚀受损问题）等应用劣势。
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。
结语
目前我国的工业生产能力逐渐增强，对能源的消耗进一步增加，使环境的污染程度加剧，很多生产企业采取了一系列环保措施来应对这一窘状。焦化厂针对焦炉烟气的成分特点及污染性质，研发出了烟气脱硫脱硝技术，有效处理了烟气中的污染成分，避免烟气的排放对空气质量造成影响，进而缓解了生态环境的压力，使焦化生产过程符合环保要求，有利于我国的工业生产向着更加积极健康的方向发展。
参考文献
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