简析焦化行业脱硝技术、现状及问题

作者: admin 分类: 无极荣耀科技 发布时间: 2019-11-13 16:18

无极荣耀环保网:跟着国度对氮氧化物排放的节制愈来愈严酷,焦化行业脱硝已势在必行。焦化行业是一类重污染行业,此行业工艺流程庞大,出产历程中发生的高污染物资较多。

炼焦是将种种质料煤按必然的比例共同起来,在阻遏氛围的前提下加热到950~1050~C,共同煤经由干燥、熔融、裂解、缩聚、半焦缩短,终究构成焦炭的历程。炼焦历程中发生的废气污染物包罗TSP,SO、HS、NH,、BAP、氮氧化物、苯、酚类、氰化氢等,对人体味发生差别水平的危险。

炼焦工艺一样平常制得的产物为焦炭,是最传统的煤化工产物,是一种质地坚固、呈银灰色的块状炭质质料,既可以作为还原剂、能源和供炭剂用于高炉炼铁、冲天炉锻造、铁合金冶炼和有色金属冶炼,也能够利用于电石出产、气化和合成化学等范畴。

我国于2012年公布并起头实行的《炼焦化学产业污染物排放尺度》(GB16171—2012),对炼焦化学产业企业的氮氧化物排放给出了明白的限值。

该尺度划定:新建炼焦化学产业企业自2012年10月1日期焦炉烟囱的氮氧化物排放浓度限值不得凌驾500mg/m,自2015年1月1日起现有炼焦化学产业企业焦炉烟囱的氮氧化物排放浓度限值不得凌驾500ms/m。

一些特别地域的炼焦化学产业企业焦炉烟囱的氮氧化物排放浓度限值不得凌驾150mr/m。经由过程对大都炼焦化学企业的观察发明:5.5m以上的捣固焦炉的烟道气中氮氧化物含量一样平常在1200—1400mr/m之间,严峻凌驾国度划定的上限,是以焦化行业氮氧化物管理燃眉之急。

1、焦炉烟气特色

焦化厂烟气参数具有以下特色:

(1)焦炉烟道气温度相对较低。相对火力发电烟气温度在300~400oC之间而言,炼焦化学焦炉烟道废气温度较低,一样平常在270℃摆布。

(2)烟气含水量年夜,一样平常在12%~18%(v%)。

(3)燃料差别,致使焦炉烟气中NO含量崎岖纷歧,一样平常在300—1800mS/Nm。

(4)差别焦化厂,SO:含量差异较年夜。焦炉烟气中SO:含量一样平常在50~1000mg/Nm。

(5)粉尘含量不高,一样平常在2O~50ms/Nm。

2、焦炉烟气NO节制手艺

对焦炉氮氧化物的节制手艺首要有两种:一种是燃烧中脱氮,要领是革新燃烧体例和出产工艺,另外一种是燃烧后脱氮,要领是烟气脱硝。

2.1燃烧中NO节制手艺

现在海内节制焦炉加热煤气燃烧低NO排放的手艺办法现况以下:

1)焦炉炉体布局方面的办法有以下两项:一是7m及以上顶装焦炉接纳废气轮回与多段加热二者相联合的低NO燃烧手艺的复热式炉型,焦炉烟囱排放废气中NO含量用焦炉煤气加热时低于500ms/m,根基可知足新国标的请求;若用贫煤气加热时为350ms/m;二是4.3m、5.5m、6m顶装和捣固焦炉多数接纳单一要领的废气轮回低NOx燃烧手艺的复热式炉型,不克不及知足新国标的请求。

2)焦炉加热操纵节制方面首要有以下三种办法:一是煤气加热交流周期30min收缩为20min;二是节制适合的氛围多余系数d值;三是钢铁团结型焦化企业的焦炉接纳高炉煤气举行加热。

2.2选择性非催化还原(SNCR)手艺

选择性非催化还原(SNCR)手艺是一种不必要催化剂,将含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)喷进炉内,在850~1100~C的温度规模内,还原剖析烟气中的NOx,天生N2和H2O,是一种洁净脱硝手艺。与SCR比拟,SNCR的脱硝效力较低,一样平常为30%~80%,并且会发生副产品N2O。

2.3选择性催化还原(SCR)手艺

现在SCR脱硝手艺在电力、汽锅行业手艺比力成熟,但焦炉烟气身分庞大,焦炉烟气温度比火力发电烟气温度低,火电行业成熟的SCR手艺没法利用,是以焦炉烟气低温SCR脱硝手艺还处于中试研发阶段。

最近几年来,海内外对低温催化剂的研讨首要会合在锰基、铁基、铈基、铜基等金属氧化物催化剂偏向上,此中Mn基低温脱硝催化剂研讨最为普遍。

锰氧化物有许多种类,如MnO2,Mn5O8,Mn2O3,Mn3O4,MnO等,差别价态的锰之间能彼此转化而发生氧化还原性,使NOx在NH3,的感化下转化为N2。

Kapteijn等接纳差别要领和先驱体系体例备了一系列的纯锰氧化物,得出MnO2的单元面积活性最高,Mn2O,的选择性最高,而且在450K温度下NO脱除效力都能到达90%。

TiO2具有很强的抗二氧化硫中毒本领,是以常常被用作脱硝催化剂载体。Li等接纳硝酸锰和醋酸锰两种先驱体,用浸渍法制备了MNOx/TiO2催化剂。

效果讲明,用硝酸锰制备的催化剂在150℃时,NO转化率为80%摆布;而用醋酸锰制备的催化剂在150℃时,NO转化率就到达100%。

海内现在焦炉烟气脱硝手艺处于中试阶段的单元有:中科院年夜连化物所、鞍山焦耐院、合肥晨光科技有限公司等,此中,中科院年夜连化物所已在宁夏宝丰5.5m捣固焦炉烟囱完成1200h的800Nm/h中试,烟气温度在250~320℃之间可以或许包管脱硝效力。

鞍山焦耐院与安徽同兴配合引进韩国纳米化学公司低温脱硝催化剂出产、活化、接纳等整套出产手艺,现在已在唐山达丰焦化举行了25000Nm/h的中尝尝验。合肥晨晰科技有限公司在河北中煤旭阳焦化有限公司举行了焦炉烟气脱硝手艺中尝尝验。

2.4液体接收法

用水或其他溶液接收NO的要领较多,在硝酸厂和金属外貌处置惩罚行业中利用普遍。湿法工艺可以或许以硝酸盐等情势对NO中的氮举行接纳,装备简朴、投资少,但由于NO极难溶于水或碱溶液,是以接收效力一样平常不很高。可以接纳氧化、还原或络合接收的措施以进步NO的净化结果。首要接收要领有水接收法、酸接收法、碱液接收法。

3、焦炉烟气管理存在题目

3.1经济层面

海内焦化企业首要分为自力焦化企业,煤焦联营和钢厂自建焦化厂。跟着焦炭价钱的连续走低,三种焦化企业均生活不容易,吃亏严峻。如许的市场情况,环保部分强行请求企业履行新尺度,使现在谋划本就比力难题的焦化行业更是落井下石,难以生活。焦化行业脱硫脱硝年夜量的投进及运行用度由企业本身负担,加重了焦化行业的吃亏,是以在焦化行业奉行脱硝阻力较年夜。

3.2手艺层面

现在,海内的脱硝手艺首要利用在火力发电行业,手艺比力成熟,而炼焦行业到现在为止,还没有利用脱硝手艺,其首要缘故原由是因为焦炉烟气身分庞大,烟气温度比火力发电烟气温度低,现在成熟的SCR脱硝手艺没法利用。

4、焦化行业脱硝市场远景

凭据中国炼焦行业协会的数据表现,停止2014年年末,纳进行业协会统计的我国焦化企业约700余家,焦炉总数目约2000余座,真正能到达《炼焦化学产业污染物排放尺度》第二时段尺度(S02到达50mg/m、烟尘到达30mg/in、NOx到达500me,/m)的不敷一成。

按每条焦化出产线的烟气脱硝管理投资1500~3000万元来盘算,那末,天下焦化行业的脱硝装配投资约为300~600亿元,其脱硝市场庞大。

焦化企业要做达到标排放,必要投进资金举行脱硫脱硝并包管运行,用度较高。在这类情形下,亟须利用一些能发生经济效益的环保管理手艺,烟气余热接纳与脱硫脱硝集成化手艺就是最好的办理计划。

焦炉烟气余热接纳与脱硫脱硝集成化手艺具有显着的本钱上风,按100万吨焦炉产能剖析,若是只有脱硫脱硝项目,仅装备投资就要1500万元,每一年运行用度约500万元。但若是装上余热接纳装配,一年可接纳余热投资,最多3年便可收接纳所有投资。如许焦化企业就有了脱硫脱硝的努力性,增进焦化脱硫脱硝市场的周全启动。

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