1、欢迎光临安全人之家https:/低温 SCR 脱硝在焦炉烟道气处理中的应用摘要:介绍了低温(170185)SCR 脱硝工艺在焦炉烟道气脱硫脱硝装置应用的工程案例。该工艺一次投资省,运行费用低,且应用后设备运行稳定,烟气脱硝效率高,净化后的氮氧化物污染物含量长期保持在 150mg/m3 以下。近年随着国家 炼焦化学工业污染物排放标准 的实施,国内焦化行业陆续建设了焦炉烟气脱硫脱硝装置。脱硝工艺主要采用中低温 SCR 工艺,反应温度在 200250,需要对烟气进行小幅升温,存在能源成本高的问题,宁钢焦化厂结合本单位实际情况采用低温 SCR 脱硝工艺,避免了烟气再升温,节约了运行成本。1 焦炉烟气脱
2、硫脱硝装置概述宁钢焦化厂根据本厂焦炉烟气的实际情况选择了“半干法脱硫(钠基)+除尘+低温 SCR 脱硝”工艺。2 座焦炉共用1 套焦炉烟气脱硫脱硝装置,分别从各自的总烟道将原烟气引出汇总进入脱硫脱硝装置,处理后分别返回各自原烟囱,工艺流程图见图 1。本装置处理烟气能力为30万m3/h,原烟气温度为190210,脱硝塔入口烟气温度为 170190,处理前二氧化硫浓度2 低温 SCR 脱硝工艺2.1 SCR 脱硝处理原理SCR 脱硝是在催化剂的作用下,还原剂(氨气)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮气和水,从而去除烟气中的欢迎光临安全人之家https:/NOx。选择性是指还原剂 NH3 和烟气中的
3、 NOx 发生还原反应,其主要反应式如下。4NO+4NH3+O24N2+6H2O(主要反应)2NO2+4NH3+O23N2+6H2O2.2 催化剂的分类和应用催化剂是 SCR 脱硝工艺的核心,催化剂的反应温度主要分为高温、中温、中低温、低温。应用最广的是高温催化剂和中温催化剂,脱硝效率高,应用条件广泛。表 1 为国内外催化剂的主要应用情况。国内焦化行业目前使用较多的是中低温催化剂,低温催化剂使用较少,低温 SCR 能最大限度地降低烟气升温所需的能源消耗,减少一次投资。2.3 低温 SCR 脱硝面临的困难(1)焦炉烟气中的二氧化硫在 SCR 催化剂的作用下会转化为三氧化硫,在 180230范围内
4、三氧化硫极易与氨气发生反应生成硫酸氢铵,并吸附在催化剂表面,降低脱硝效率。(2)烟气中存在飞灰等杂质,长期运行会导致催化剂堵塞。催化剂堵塞是不可逆的,并且催化剂不可再生,将直接影响催化剂的脱除效率和使用寿命。2.4 低温 SCR 脱硝解决措施(1)对烟气先进行脱硫,降低脱硝塔入口的二氧化硫含量。宁钢选用半干法脱硫,雾化器可将脱硫剂雾化为 50m的极细小雾滴,增加反应接触面积,使脱硫反应更充分,具欢迎光临安全人之家https:/有极高的脱除效率。经脱硫后入脱硝塔前二氧化硫控制在 10mg/m3 以下。(2)采用钠基脱硫。在 140以上钠基具备脱硫效率更高、温降更小的优势,脱硫温降可以控制在 15
5、20,保证脱硝烟气温度控制不低于 170。(3)脱硫后采用布袋除尘。布袋除尘具有除尘效率高,运行稳定的优点。未反应的脱硫剂附集在滤袋外表面,可以使烟气在滤袋表面完成二次脱硫反应,提高脱硫效果。经除尘后,入脱硝塔前颗粒物控制在 10mg/m3 以下。(4)设置再生装置。长时间运行下,催化剂的反应效率下降是不可避免的,因此必须设置加热炉。当催化剂效率下降时,开启加热炉进行在线再生,恢复催化剂活性,延长催化剂的使用寿命。(5)设置吹灰器。为保持催化剂表面的清洁,防止催化剂堵塞,需经常进行吹灰。吹扫的目的是防止灰沉积在催化剂表面,因此装置运行可每天吹灰 1 次,甚至每班 1 次。(6)选择优质催化剂。
6、为实现最优催化剂设计方案,需要考虑较多因素,包括:调整催化剂中氧化钒的成分比例来获得较高活性的催化剂;在达到同一性能条件下,催化剂的比表面积越大,需要催化剂的体积量越少;为降低催化剂的重量,催化剂要设计成优化的壁厚,使通过催化剂的烟气压降也减到最低。宁钢根据此情况选择了奥地利 Ceram 产品,催化剂主要技术数据见表 2。3 实际应用情况欢迎光临安全人之家https:/系统投入运行至今 1 年左右,生产稳定,脱硝效率达到85%以上,脱硝塔运行温度在 180 左右,达到了预期目标,烟囱排放数据如表 3 所示。4 技术特点(1)经济性好。节省了中低温脱硝工艺中升温所消耗的煤气,节约了成本。(2)适用性好。所选催化剂在 170185的焦炉烟气工况下具有良好的适用性,脱硝效率仍可达到 85%以上,满足低温脱硝运行。(3)系统能够满足焦炉烟气周期性波动的特点,保证烟囱排放稳定达标。5 结语低温(170185)SCR 脱硝工艺在宁钢运行的 1 年多时间里,设备运行稳定,烟气脱硝效率高,净化后的氮