近年來，隨著氮氧化物、硫化物排放污染的日趨嚴(yán)重，國家環(huán)保部門對(duì)工業(yè)煙氣排放的環(huán)保要求越來越高。國家《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：普通地區(qū)現(xiàn)有企業(yè)和新建企業(yè)執(zhí)行焦?fàn)t煙道氣中的NOx ≤ 500mg/m3、SO2 ≤ 50mg/m3。
脫硫設(shè)備
1、目前國內(nèi)常見的焦?fàn)t煙氣脫硫技術(shù)
目前，煙氣脫硫(FGD)是國內(nèi)工業(yè)行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用且效果較好的脫硫方法，其脫硫原理為：通過堿性吸收劑捕集煙氣中含有的SO2 氣體，吸收后反應(yīng)轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的硫化合物或單質(zhì)硫，通過機(jī)械分離的方式從煙氣系統(tǒng)中脫除，從而達(dá)到脫硫的目的。按照硫化物吸收劑及副產(chǎn)品的形態(tài)，脫硫技術(shù)可分為 濕法脫硫、干法脫硫和吸附催化氧化三大類。
1.1 濕法脫硫(WFGD)技術(shù)
采用液體吸收劑洗滌煙氣脫除SO2 的方法，稱為濕法脫硫。根據(jù)吸收劑的不同，常見的濕法脫硫技術(shù)分為氨法、石灰/ 石灰石-石膏法、氧化鎂法、檸檬酸鈉法、海水脫硫法、磷銨肥法、雙堿法等。濕法脫硫具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作、脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)，但其脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn)，后續(xù)管道和設(shè)備腐蝕問題嚴(yán)重。
1.1.1 濕式氨法脫硫技術(shù)
該技術(shù)是利用二氧化硫SO2 與氨NH3 在常溫下反應(yīng)，生成亞硫酸銨(NH4)2SO3，然后氧化生成硫酸銨(NH4)2SO4的原理，對(duì)煙氣中的二氧化硫進(jìn)行治理。
濕式氨法脫硫具有如下優(yōu)特點(diǎn)：
(1)脫硫效率高，可以滿足超低排放要求；
(2)脫硫副產(chǎn)物硫酸銨(NH4)2SO4 如果達(dá)到純度可作為氮肥銷售，無廢水、廢渣的排放；
(3)脫硫效率隨著煙氣含硫量增加而增加，即特別適用于高濃度SO2煙氣處理；
(4)脫硫效率高，反應(yīng)速度快，運(yùn)行阻力小；
(5)反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，可靠性高，對(duì)燃料變化的適應(yīng)性強(qiáng)；
(6)脫硫吸收劑氨水，資源豐富，易于采購，儲(chǔ)運(yùn)安全、方便。
(1)脫硫效率高，可以滿足超低排放要求；
(2)脫硫副產(chǎn)物硫酸銨(NH4)2SO4 如果達(dá)到純度可作為氮肥銷售，無廢水、廢渣的排放；
(3)脫硫效率隨著煙氣含硫量增加而增加，即特別適用于高濃度SO2煙氣處理；
(4)脫硫效率高，反應(yīng)速度快，運(yùn)行阻力小；
(5)反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，可靠性高，對(duì)燃料變化的適應(yīng)性強(qiáng)；
(6)脫硫吸收劑氨水，資源豐富，易于采購，儲(chǔ)運(yùn)安全、方便。
1.1.2 石灰石—石膏法脫硫
石灰石—石膏法脫硫采用石灰石或石灰作為吸收漿液脫除煙氣中SO2 的技術(shù)。具體過程如下：石灰石磨細(xì)成粉末狀后，與水混合制成的吸收漿；煙氣中的SO2 在吸收塔內(nèi)與漿液中的CaCO3 以及送入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成CaSO4·2H2O，從而被脫除出煙氣系統(tǒng)。石灰石—石膏法是目前國內(nèi)和國外應(yīng)用最廣泛的一種煙氣脫硫技術(shù)。
本方法優(yōu)點(diǎn)：(1)這種脫硫方法源自于電廠脫硫，技術(shù)成熟；(2)原材料石灰石和石灰來源廣泛，價(jià)格便宜；(3)副產(chǎn)品石膏純度高質(zhì)量好，可以作為水泥緩凝劑或加工成建材產(chǎn)品，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
1.1.3 氧化鎂法
氧化鎂法與石灰法類似，屬于中強(qiáng)堿，但不易電離，不易溶于水。液氣比高，運(yùn)行費(fèi)用高。管道及泵的磨損較為嚴(yán)重。易造成噴頭及管道的結(jié)垢。富鹽難于提取，易于生成大量廢液。
1.2 干法煙氣脫硫技術(shù)(DFGD 技術(shù))
普通的干法煙氣脫硫技術(shù)，主要包括循環(huán)流化床反應(yīng)器、固定床、電子射線輻射法等。干法煙氣脫硫的特點(diǎn)是脫硫劑以干態(tài)脫硫劑噴入或者反應(yīng)吸收，產(chǎn)生的副產(chǎn)品也為干態(tài)，基本無溫降。
本方法具有一次投資省、無需污水和廢酸、設(shè)備腐蝕小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)煙氣在凈化過程中無明顯溫降，凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴(kuò)散，且有利于脫除焦?fàn)t煙氣中其他雜質(zhì)等。
不過干法脫硫是固相脫硫劑與氣相SO2 接觸，脫硫效率相對(duì)濕法偏低，反應(yīng)速度偏慢。
1.3 半干法煙氣脫硫技術(shù)(SDFGD 技術(shù))
干法/ 半干法脫硫一般采用NaOH、Na2CO3 作為脫硫劑處理含SO2 的尾氣.。常見的半干法煙氣脫硫技術(shù)主要包括循環(huán)懸浮式半干法、噴霧干燥法等。本方法優(yōu)點(diǎn)是無污水和廢酸排出、設(shè)備腐蝕小，煙氣凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴(kuò)散；采用鈉基作為堿源相對(duì)反應(yīng)活性較高；有利于脫除焦?fàn)t煙氣中其他雜質(zhì)。缺點(diǎn)是脫硫產(chǎn)物為Na2SO3、Na2SO4 和其他雜質(zhì)的混合物固廢物；脫硫效率相對(duì)濕法較低，反應(yīng)速度較慢，且在脫硫裝置后需增加除塵裝置。
1.4 新型催化法脫硫
新型催化法煙氣脫硫技術(shù)通過在載體上負(fù)載活性催化成分制備成催化劑，采用新型低溫催化劑，在80℃ ~200℃的煙氣排放溫度條件下，將煙氣中的SO2、H2O、O2 選擇性吸附在催化劑的微孔中，通過活性組分催化作用反應(yīng)生成H2SO4，實(shí)現(xiàn)二氧化硫脫除同時(shí)回收硫資源，無二次污染。催化劑在脫硫過程中不消耗，不需持續(xù)添加脫硫劑。
2、目前焦化行業(yè)常見的幾種脫硫脫硝一體化技術(shù)
國內(nèi)已有的焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)主要有以下幾種。
升溫+SCR 脫硝+(余熱回收+)濕法脫硫+ 濕式電除塵+ 加熱空氣熱備
SCR 脫硝+ 半干法脫硫+ 布袋除塵(+ 升溫?zé)醾?
半干法脫硫+ 布袋除塵+ 升溫+ 低溫SCR 脫硝
濕法脫硫脫硝一體化技術(shù)
干法脫硫脫硝一體化技術(shù)
以活性炭(焦)技術(shù)為代表的干法脫硫脫硝一體化技術(shù)應(yīng)該是對(duì)煙氣中的熱能利用最多的技術(shù)，因此綜合運(yùn)行成本可能是最低的。
此類技術(shù)既不會(huì)浪費(fèi)煙氣中的熱能，也不會(huì)出現(xiàn)顆粒物增加的風(fēng)險(xiǎn)，還能滿足煙囪熱備的要求。但活性焦技術(shù)一次性投資較高，脫硫時(shí)再生所需能耗也較高，脫硝的效率有限，有些要求高的項(xiàng)目不一定能達(dá)標(biāo)。另外脫硫產(chǎn)生的高濃度SO2 氣體也需要有合適的渠道處理。
