韩林杰

山西焦化股份有限责任公司 山西临汾 041606

1 焦化企业烟气中SO2和NOx的情况概述

1.1 焦化企业烟气中SO2和NOx的产生

焦化企业在焦炉生产加热过程中会使用大量的煤气，致使在焦炉炭化室中心温度可高达1000℃。在整个生产工艺过程中，每吨焦炭在冶炼过程时大约需要200m3左右的焦炉煤气。伴随这样的生产工艺模式，大约会产生1300m3的烟气排放到大气当中，这个烟气的温度可高达230-300℃。除此之外，烟气中会含有大量的SO2气体，SO2的浓度取决于所燃烧的煤气硫含量或者煤气的脱硫效果。除此之外，相关附属设备的密封和使用效率也有直接的关联。没有经过废气处理的大量含有SO2废气的有害气体被排放到大气当中，这种气体中的有害物质是正常气体浓度的几十倍，最终就会导致大量的SO2烟气释放，所以各焦化企业炉体的结构使用煤气的用量以及方式，最终会影响烟气排放中的SO2成分。焦炉多采用焦炉煤气的加热方式，烟气中的SO2浓度大约200mg/m3，高时可达300mg/m3，所以必须保证烟气脱硫脱硝装置合格才能够投入使用[1]。

1.2 焦化企业烟气中脱硫脱硝的要求及原则

相对于传统的燃煤锅炉和烧结机，焦炉的烟气排放排放量较小，但成分极其复杂，其中伴随着大量的SO2和NOx等污染物，这就要求在进行环境保护相关工艺设计时，要充分考虑到生产情况的各种变化，保证烟气排放达标，在焦炉烟气环保工作过程中，脱硫脱硝工作是重点。第一要保证生产工艺的安全性，烟气的排放过程中会产生负压，大约在300帕以上，如果控制不好压力的变化极容易在生产中出现安全事故，所以在进行脱硫脱硝烟气处理设备加装的过程中。所有烟通的管道都必须处于热备状态，并且一旦发生事故后，能够有效进行快速处理，第二烟气经过脱硫脱硝工艺处理之后，需要直接经过烟囱排放时，温度不能低于140℃，其中负荷适应性要求较高[2]。

2 焦化企业烟气脱硫脱硝技术

2.1 低温SCR脱硝+NH3湿法脱硫技术

低温SCR脱硝+NH3湿法脱硫技术需要先进行脱硝处理，所有烟气经过脱销处理之后再进行脱硫工艺，在这项处理工艺中烟气的温度应高于280℃，运行时还原剂会与烟气中的SO2气体生成硫酸铵，并且温度越低生成的速度越快。图2为该工艺生产流程方法，并且这一工艺模式在市面上已经得到了广泛的应用，经过该工艺处理之后的脱硫脱硝烟气排放浓度完全达到国家标准。

2.2 石灰石—石膏法脱硫

该方法主要采用的石灰石或石灰作为吸收浆液，从焦炉煤气的烟气当中去除其中的二氧化硫和氮氧化物。石灰石-石膏法脱硫技术优点：脱硫效率高，通常被控制在95%以上；该脱硫技术模式源于电厂脱硫工艺，所以已经在生产实践中应用了多年，技术较为成熟，脱硫装置可利用率高，超过95%；设备使用寿命以及周期较长；第二硫工艺方法中的原材料及石灰石来源广泛且价格成本低，经济效益良好。研究煤种变化，确定适应范围，可以判断不论是高硫煤还是低硫煤都能体现出较好的适应效果；可以选择石灰/石灰石作为吸收剂，应用普遍，分布范围广，价格低廉且使用率高。这一脱硫模式会生成很多的相关石膏副产品，石膏质量好，纯度高可以再次利用，进而提高了整个生产工艺的经济性。脱硫石膏有着良好的应用性能，可以使用常见的技术工艺发挥它的性能，另外在冶金、火电等行业中实施脱硫项目后所产生大量的脱硫石膏，将其进行合理使用有着很高的经济价值。在技术应用上，烟气脱硫技术被广泛使用，该工艺在不断完善和升级，成为专业技术人员和企业重点关注的目标。这样的工艺流程特点也十分明显，但是这一方法也存在较大的缺陷，主要为占地面积大，投资成本高[3]。在使用过程中，由于石灰石与水不能相容，所以需要配备单独的装置，将石灰石进行磨碎，才能够投入到生产使用中。根据脱硫石膏以及其他固体废弃物的氯离子、烧失量等质量指标变化情况，动态调整脱硫石膏掺加比例，保证掺加一定比例的脱硫石膏后矿渣粉质量合格稳定。进行市场调研，确定脱硫石膏掺加的性价比，验证掺加效果。不断调整磨机运行参数，在保证磨机稳定运行的基础上，合理控制消耗指标，使得脱硫石膏达到最大的利用效果。其中要特别注意掺加一定比例脱硫石膏后立磨的参数控制[4-5]。

3 结语

伴随着我国冶金焦化企业的快速发展，致使我国的环境保护问题较为突出，目前主要是烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放，由于目前环保相关设施投资费用较高，许多企业难以承受，所以我们在后期的研发工作中，应该注意脱硫脱硝工艺技术的升级与经济效益降低等问题，并结合我国的生产实际，针对不同的生产技术进行相应的技术改造。从而在保证我国冶金企业焦化生产过程中降低污染物的排放，保证我国的冶金工业实现可持续发展。