低温SCR脱硝在焦炉烟道气处理中的应用

低温 SCR 脱硝在焦炉烟道气处理中的应用摘要：介绍了低温(170～185℃) 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,运转费用低,且应用后设备运转稳定,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。脱硝工艺主要采纳中低温SCR 工艺，反应温度在 200～250℃，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纳低温 SCR 脱硝工艺，避开了烟气再升温，节约了运转成本。1 焦炉烟气脱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 190～210 ℃，脱硝塔入口烟气温度为 170～190 ℃，处理前二氧化硫浓度<300mg /m3、氮氧化物浓度<1000mg /m3。处理后烟囱排放口的烟气颗粒物设计值<15 mg/m3，二氧化硫设计值<30 mg /m3，氮氧化物设计值<150mg/m3。经过实际运转证明，均达到了设计指标，满足《炼焦化学工业污染物排放标准》中特别限值排放要求，同时装置运转稳定，脱除效率高，实现了预期目标。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 NOx。选择性是指还原剂 NH3 和烟气中的 NOx 发生还原反应，其主要反应式如下。4NO +4NH3 + O2→4N2 +6H2O( 主要反应)2NO2 +4NH3 + O2→3N2 +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要的能源消耗，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 180～230℃范围以内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...