安鋼6m焦?fàn)t活性炭煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)實(shí)踐

安鋼6m焦?fàn)t活性炭煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)實(shí)踐以安鋼6m焦?fàn)t為例，針對(duì)焦?fàn)t加熱后產(chǎn)生的S02、NOx,采取活性炭焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝一體化工藝進(jìn)行處理。該工藝裝置投產(chǎn)后運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)工藝指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，既達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)規(guī)定最低限值排放的標(biāo)準(zhǔn)，又實(shí)現(xiàn)了脫硫后資源的回收。對(duì)該工藝存在的問題提出了改進(jìn)建議。安鋼焦化分公司6m焦?fàn)t為鞍山焦耐院設(shè)計(jì)的2x55孔JN60-6型大容積焦?fàn)t，年產(chǎn)焦炭110萬t。公司地處河南安陽市，屬于國家京津冀及周邊重點(diǎn)區(qū)域“2+26”城市，到2017年10月開始執(zhí)行《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)特別排放限值。安鋼六米焦?fàn)t于2017年8月底和9月中旬分別投入兩套活性炭工藝一體化裝置對(duì)焦?fàn)t煙氣進(jìn)行凈化，脫硫脫硝后的潔凈煙氣從煙囪排放到大氣中，同時(shí)降低煙氣中顆粒物排放。裝置投用后，運(yùn)行穩(wěn)定，效果明顯，煙氣中SO2、NOx的含量遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求，做到了超低排放。1原理與應(yīng)用該工藝采用活性炭同時(shí)脫除煙氣中SO2、NOX。焦?fàn)t燃燒后的廢氣，經(jīng)過空冷換熱進(jìn)入活性炭凈化系統(tǒng)。在空冷換熱器前，噴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%的氨水，提取氨氣作為脫硝還原劑隨煙氣進(jìn)入活性炭系統(tǒng)。在凈化塔內(nèi)活性炭吸附床層上，SO2被活性炭吸附脫除;在活性炭的催化作用下，NOx被還原成N2和H2O實(shí)現(xiàn)脫除;同時(shí)，還能將粉塵滯留在炭層中。凈化后的煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)重新進(jìn)入煙囪排放。吸附了SO2的活性炭，經(jīng)刮板機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入再生塔加熱到400工，被吸附的SO2釋放出來生成再生氣體，再生氣體被輸送至硫酸制備單元處理，最終生成10%的硫銨溶液。硫銨溶液送到化產(chǎn)系統(tǒng)硫銨母液槽，與焦化廠區(qū)硫銨溶液混合后進(jìn)行結(jié)晶制備硫酸銨?；钚蕴拷?jīng)冷卻后被刮板機(jī)回送到凈化塔繼續(xù)使用。系統(tǒng)流程示如圖1所示。id"id"XE煙氣so2吸附及解析的原理如下（1） EO?吸聘過程（豈表示吸附狀態(tài)）物理吸陽〔W0衛(wèi)分子的向AC細(xì)孔移動(dòng)）SO2^SO2*優(yōu)學(xué)吸附（在出匚細(xì)孔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)）S02*+0*—S03*S03*十nHzO*-^H2SO4*+（n-1）H2O*生成硫酸鹽H2SO4*+NH?jNH斗斗HSO斗宅+NH3^（NH斗）250。未（2） 50丄解祈再生過程硫■酸的分解反應(yīng)H2SO4-H2O^SO3+2H2OSOs+l/2C-?SO2專i/2CO2（化學(xué)損耗）H2SO^-H2O+1/2匚/2CO2硫酸鍛鹽的分解反應(yīng)MH斗十NR?十日2。SO3+2/3NH3^SOz+H2O+1/3M2NH4HSO4—S02+H20十1/3[N2+1；3NH32運(yùn)行效果該裝置在我廠投用后，運(yùn)行平穩(wěn)，效果良好，吏用前后煙氣組分含量見表1惡,卿忸曲壓斛礎(chǔ)理工一侏忙至班忖自匸啟握叫辺井宗riBB1M"產(chǎn)薩料F11呻??iar'■獨(dú)f1ritf*W」F*咋■^!'1'H㈣/!Hl￡* litT||咋?\nb~Jj軽君刻[|卩闊-宅叮1f挪門-06]A7.2214M5.4郭注17.931戶(1?J43.6aj|y*m.s1LTUJ1仲311ji.i[-11AI7Jxin-mUSArs[IlMSJ.ftIMW2Tin-11IT.'i<hXlll/l巧]8J)乩Kyin-jj1>T.bfi4*1C7J832fllhfH"THJ.5^.4打1iU9.13C'I.￥-CJ27I.U」$&.4輿出>■治玄悟衛(wèi)譽(yù)靳局2D1S-03fiT.7?.sfi.K83.36J1從表1可以看出，舌性炭煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)投用后，焦?fàn)t煙氣中的各項(xiàng)組分均有顯著降低，達(dá)到了《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)特別排放限值。經(jīng)過測(cè)算，每年可以減少污染物排放量分別是:煙塵118t/a、NOx2079t/a，SO2178t/a。特別是該系統(tǒng)充分利用了焦化系統(tǒng)的各項(xiàng)資源，沒有新的污染物產(chǎn)生，系統(tǒng)占地面積小，所用物資均可市場(chǎng)采購。3存在問題系統(tǒng)在運(yùn)行約3個(gè)月后，出現(xiàn)了空冷換熱器堵塞的問題，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)阻力增加、需要的增壓風(fēng)機(jī)工作頻率越來越高、空冷換熱器風(fēng)機(jī)震動(dòng)大、空冷換熱器下部有白色或黃白色固態(tài)結(jié)晶體凝結(jié)并堵塞觀察口。4原因分析與解決方法空冷換熱器是煙氣進(jìn)入系統(tǒng)的第一個(gè)大型設(shè)備，之后將進(jìn)入凈化塔。在空冷換熱器前，設(shè)置了氨水噴灑系統(tǒng)。由于氨水可直接與煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸鹽，部分硫酸鹽液滴隨煙氣附著在空冷換熱器的換熱管上并固化。隨著系統(tǒng)運(yùn)行，固化的硫酸鹽越來越多，導(dǎo)致空冷換熱效果差，系統(tǒng)阻力增加。要從根本上解決該問題，需要將氨水噴灑系統(tǒng)設(shè)置在空冷換熱器后、凈化塔之前，這樣即使生成硫酸鹽也會(huì)固化在活性炭上，并隨著活性炭的再生而解決。但由于我單位空間限制，不能滿足氨水噴灑系統(tǒng)與凈化塔的距離要求，故只能將氨水噴灑系統(tǒng)設(shè)置在空冷換熱器前。由于氨水噴灑系統(tǒng)不能改進(jìn)，所能考慮的只有如何控制氨水噴灑的量，使其既能滿足系統(tǒng)要求又不至于過多的固化在空冷換熱器上。氨水噴灑量與空冷換熱器堵塞狀況見表2。表2二套活性炭脫龍脫硝系統(tǒng)氨水噴述量弓空冷按熱器緒基情況項(xiàng)目氨水噴灑的（護(hù)*b巧空冷換熱器曙塞狀況卯脫硫脫硝14O~16i)辭脫磴脫硝（■堵塞前jao-250堵塞訥展脫硝（堵塞后1250-350住轟圭信思豪嗣從表2可以看出，二套相同的活性炭脫硫脫硝系統(tǒng)的氨水噴灑量與空冷換熱器的堵塞狀況，故可將氨水噴灑量控制在140m3/h~160m3/h，在特殊狀況下可控制在170m3/h~200m3/h。對(duì)于已經(jīng)堵塞的空冷換熱器，必須進(jìn)行清理，保證換熱效果及系統(tǒng)阻力。經(jīng)試驗(yàn)，凝結(jié)的固態(tài)硫酸鹽可溶于水，因此可用水來沖洗空冷換熱器。在系統(tǒng)停止運(yùn)行的狀態(tài)下，將空冷換熱器上端打開（可加裝檢修人孔），用消防帶或高壓水管對(duì)換熱管進(jìn)行沖洗。沖洗后，系統(tǒng)運(yùn)行正常，滿足生產(chǎn)要求。5結(jié)語焦?fàn)t煙氣活性炭脫硫脫硝一體化凈化系統(tǒng)在安鋼六米焦?fàn)t投用以來,運(yùn)行穩(wěn)定，凈化后的煙氣達(dá)到了《煉焦