焦化行业大气污染防治常用技术

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焦化行业大气污染的控制技术包括预防控制技术和末端治理技术。预防控制相对于末端治理,通常成本更低、更有效、更可控。

一、预防控制技术

1.装煤车封闭技术。该技术适用于顶装常规机焦炉装煤环节。装煤车设置双层导套,内外套之间、外套与装煤孔座之间采用特殊密封结构,减少装煤烟气无组织排放。

2.高压氨水喷射技术。该技术适用于常规机焦炉装煤环节。在桥管处喷射高压氨水形成引射,产生压力差,将部分装煤烟尘导入集气管,减少装煤烟气无组织排放。

3.导烟技术。该技术适用于常规机焦炉装煤环节。焦炉炉顶设置导烟装置,将正在进行装煤操作的炭化室烟气导入相邻炭化室内,减少装煤烟气无组织排放。该技术可与高压氨水喷射技术联合使用。

4.单孔炭化室压力调节技术。该技术适用于常规机焦炉装煤环节。上升管和集气管之间的桥管处设有煤气流量自动调节装置,在装煤和结焦过程中,通过调节单个炭化室内荒煤气进入集气管的流通断面,稳定炭化室压力,减少炉门、装煤孔等处废气无组织排放。该技术可单独使用,也可与高压氨水喷射技术联合使用。

5.分段(多段)加热技术。该技术适用于新建常规机焦炉加热环节。向焦炉燃烧室立火道分段供入煤气或空气,形成多点燃烧,在实现焦炉均匀加热的同时,降低燃烧强度,减少NOx产生量。

6.废气循环系统。该技术适用于常规机焦炉加热环节。将焦炉燃烧废气回配至焦炉燃烧加热系统,降低氧含量,加快气流速度,拉长火焰,降低火道温度,减少NOx产生量。该技术分为炉内废气循环和外部烟气回配两种工艺,其中外部烟气回配适用于使用焦炉煤气加热的焦炉。

7.压力平衡技术。该技术适用于常规机焦炉煤气净化单元(脱硫再生等设施除外)。利用管道将煤气净化单元相关贮槽及设备的放散口与负压煤气管道连接在一起,通过充入氮气的方式调节系统压力,整个系统处于与环境压差-~-50Pa的压力范围,相关放散口放散气引入煤气鼓风机前的煤气管道内,避免放散气外排。采用该技术需做好安全风险防范及防腐工作。

8.微负压炼焦技术。该技术适用于热回收焦炉。通过风机或烟囱产生吸力,始终保持炭化室及余热锅炉之前的烟气系统处于微负压状态,减少焦炉炉体无组织排放。

9.双室双闸给料技术。该技术适用于半焦(兰炭)炭化炉装煤环节。在半焦(兰炭)炭化炉装煤给料过程中,通过切换给料器上下闸板,减少炭化炉荒煤气排放。

二、末端治理技术

1.颗粒物治理技术

a)袋式除尘技术。该技术适用于备煤、炼焦、熄焦、焦处理单元,除尘效率一般可达99%以上;采用覆膜滤料,可实现更高除尘效率,颗粒物排放浓度不大于10mg/m3。

b)旋风除尘与水洗联合技术。该技术适用于煤气净化单元硫铵干燥设施,通常在水洗塔后设置捕雾器去除液滴。除尘效率一般可达95%以上,氨去除率一般可达96%以上。

2.二氧化硫治理技术

a)半干法脱硫技术。该技术适用于焦炉烟囱尾气处理,通常以碳酸钠、生石灰或熟石灰等作为脱硫剂,钠硫比、钙硫比(摩尔比)一般控制在1.1~1.4,烟气温度通常保持在露点温度以上10~30℃。脱硫效率一般可达80%以上,SO2排放浓度一般在30mg/m3以下,可通过动态调整脱硫剂用量等方式,控制出口烟气中SO2浓度。

b)干法脱硫技术。该技术适用于焦炉烟囱尾气处理,通常以氢氧化钙等作为脱硫剂,钙硫比(摩尔比)一般控制在1.2~1.5,烟气温度一般为~℃。脱硫效率一般可达80%以上,也可通过动态调整脱硫剂用量等方式控制出口烟气中SO2浓度。

c)湿法脱硫技术。该技术适用于焦炉烟囱尾气处理,通常以石灰石/石灰浆液或氨水等作为脱硫剂,钙硫比一般控制在1.02~1.15,吸收塔喷淋层不少于2层。脱硫效率较高,可通过调节脱硫剂溶液用量等方式控制出口烟气中SO2浓度。

3.氮氧化物治理技术

炼焦化学工业NOx治理技术主要为SCR,通常以液氨、氨水、尿素等作为脱硝剂,在催化剂作用下快速将NOx还原成N2,催化剂层数一般为1~2层,入口烟气温度一般不低于℃,脱硝效率可达85%以上,可通过控制排放烟气与催化剂接触时间、调整还原剂用量等方式,控制出口烟气中NOx浓度。

4.活性炭/活性焦脱硫脱硝一体化技术

该技术适用于焦炉烟囱尾气处理,净化塔入口烟气温度一般控制在℃以下,烟气停留时间一般为20s以上。脱硫效率一般可达95%以上,SO2排放浓度一般不大于30mg/m3;脱硝效率一般可达85%以上。当活性炭/活性焦接近饱和状态时,可通过热解再生恢复性能。该技术的风险是温度过高时,具有较大安全隐患,需要做好安全防范工作。

参考文献:[1]HJ-,炼焦化学工业污染防治可行技术指南[S].[2]孙卉,朱希.焦化工业废气污染防治技术综述[J].冶金设备管理与维修,,38(5):4.[3]常爱泽.焦化行业的废气污染防治技术[J].气体净化,,19(8):4.[4]姚治华,张玲,杜娟.钢铁工业氮氧化物污染防治途径研究[J].环境科学与管理,,40(3):4.

来源:山东省生态环境规划研究院

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