国度新环保法及《炼焦化学工业污染物排放圭臬》的奉行，使焦化行业迎来了一场空前未有的环保风暴，焦炉烟囱排放烟气中的二氧化硫（SO2）及氮氧化物（NOx）峻厉的独揽圭臬，把焦化企业推到了风口浪尖。近三年来，我国斥地了多种烟气脱硫脱硝技巧，并已有行使先例。

　　目前，我国采用废气轮回加热的焦炉，煤气燃烧后从烟囱排出废气的NOx大凡正在600mg/m3～900mg/m3；当焦炉采用废气轮回加多段加热的组合技巧时，要是采用高炉煤气加热，可独揽燃烧废气中NOx≤500mg/m3，当采用焦炉煤气加热时，燃烧废气中NOx≤800mg/m3。

　　2014年我国有焦化企业699家，此中的70％是独立焦化企业，从属于钢铁笼络企业的唯有80家。钢铁企业才有高炉煤气可供焦炉加热，独立焦化企业只可用自产的焦炉煤气来加热焦炉，烟囱废气中的NOx要到达幼于500mg/m3的圭臬，技巧难度特大。

　　业内联系专家推测，截至2014年末寰宇焦化行业2000多座焦炉，真正能到达《炼焦化学工业污染物排放圭臬》SO2≤50mg/m3及NOx≤500mg/m3的不够一成。

　　焦炉因其分娩工艺的独特性，烟气中SO2及NOx紧假若正在煤气高温燃烧要求下发作的，焦炉煤气含50%以上的氢气，燃烧速率疾，火焰温度高达1700～1900℃，煤气中氮气与氧气发作氧化反响天生NOx，烟气中的NOx含量远高于用高炉煤气加热的焦炉，SO2正在300-700mg/m3；NOx大凡为500～1000mg/m3，有的高达1300mg/m3。

　　一是焦炉烟气温度较低。多半焦化企业正在200-250℃之间，个人低至180℃，高至280℃，而热电厂烟气温度300-400℃。正在焦炉烟气温度低于250℃的情状下，无法到达电厂脱硝工艺催化剂起活所请求的反响温度。何况焦炉烟气脱硫脱硝后的烟气温度不行低于130℃的烟气露点温度，不然会影响焦炉的平常分娩。

　　三是焦炉烟气中SO2的负用意。独立焦化企业焦炉烟道气中SO2值集体偏高，180℃至230℃温度区间内，SO2易转化为硫氰酸铵，酿成管道窒碍和装备侵蚀，从而消重脱硫脱硝效能。

　　无论科研院所如故焦化企业，近年来才出手涉足烟气脱硫脱硝技巧的研发。面临云云苛厉的环保请求，焦化企业对焦炉烟气奉行脱硫脱硝势正在必行。

　　近三年来，我国焦化企业、科研院校、打算单元正在焦炉烟气脱硫脱硝上展开了豪爽咨询，对SNCR法、SCR法、SNCR/SCR法脱硝及湿法烟气脱硝技巧做了有益查究，搜罗了豪爽的表面数据，商量了各样工艺的利弊。

　　通过换热或加热形式将焦炉烟道气升温至320℃，正在高温催化剂用意下，举行采取性催化还原脱硝工艺，紧要由GGH（烟气-烟气换热器）、烟气加热炉、余热汽锅、SCR反响器、氨站等构成。

　　SCR脱硝编造的最佳反响温度为350℃，扶植烟气-烟气换热器GGH，热端出口烟气温度为350℃，冷端出口温度为200℃。扶植GGH编造后，原有烟气从180℃升高至350℃，淘汰COG燃料的消磨量，焦炉煤气或其它可燃气体的加热炉，从加热炉出来的烟气温度700-800℃，和原有的焦炉烟气举行羼杂加热，将欲脱硝的焦炉烟气温度升高至350℃。

　　前两个反响式为紧要的反响经过，由于烟气中90％以上NOx是以NO时势存正在。正在反响经过中，NH3采取性地和NOx反响天生无二次污染的N2和H2O随烟气排放。SCR法常用的还原剂有氨水、液氨和尿素，该脱硝工程还原剂选用液氨。脱硝效能可达70%，可能知足150mg/m3排放圭臬。

　　焦炉烟气温度大家正在180-280℃，半干法脱硫后150-200℃，务必知足脱硫脱硝烟囱底部温度（160-180℃）的请求。该公司斥地了相符合的低温脱硝催化剂。

　　焦炉烟气先源委臭氧氧化，烟气温度低于150℃，然晚进入脱硫塔，烟气中的SO2和NOX溶化正在水里区别天生H2SO3和H2NO2，后造成不变的络合物，络合物中的H2SO3和H2NO2正在氧化气氛的要求下被氧化成不变的H2SO4和H2NO3，同时与催化剂断开，天生的H2SO4和H2NO3很容易被碱性溶液接收，云云就正在一个接收塔内同时完结了脱硫脱硝。

　　有机催化剂与亚硫酸集合造成不变的共价化合物，陆续氧化成硫酸，天生的硫酸正在塔底与氨水等酸碱中和反响天生硫酸铵（NH4）2SO4化肥。

　　脱硝与脱硫道理相好像，当参预强氧化剂（臭氧或双氧水）时，NO转化为易溶于水的高价氮氧化物天生亚硝酸（HNO2），陆续氧化成硝酸。通过参预碱性中和剂（氨水）与硝酸中和，造成硝酸铵（NH4NO3）化肥。该经过反响式如下：

　　脱硫效能＞99%，脱硝效能85%以上；氨逃逸率幼于1%，氨接管应用率＞99.0%，净烟气含NH3＜8mg/Nm3，对烟气硫分符合强，可用于150--10000 mg/Nm3乃至更高的硫分。某钢铁企业焦化厂6m焦炉2×55孔一组焦炉，配套修造焦炉烟道气脱硫脱硝装配，吨焦脱硫脱硝操作费正在7～8元。

　　专用于烟气脱硫脱硝工艺的活性炭是一种新型炭质吸附原料，拥有优异的孔隙构造、雄厚的表表官能团、较高的化学不变性和热不变性；同时有负载机能和还原机能，既可作载体例成高离别催化编造，又可做还原剂加入反响。

　　烟气脱硝是采取性催化还原反响，其工艺途径：焦炉烟道→余热汽锅→活性炭脱硫脱硝反响器→引风机→烟囱排放。正在吸附塔中部喷入氨，正在活性炭表表官能团催化用意下与烟气中NOX反响天生N2和H2O。净化后的烟气由烟囱排出，饱和活性炭被送往再生器加热到400℃，SO2气体被解析出来，再生后的活性炭进入接收塔轮回运用。SO2等气体高温解析出来，聚会送到化工工段解决。

　　活性炭脱硫脱硝机理是一个化学吸拥护物理吸附同时存正在的经过，开始发作的是物理吸附，然后正在有水和氧气存正在的要求下将吸附到活性炭表表的SO2催化氧化为H2SO4。

　　SO2、NOx和粉尘的一体化，脱硫脱硝共用一套装配，SO2脱除率可到达98%以上，NOX的脱除率可到达80%以上，同时粉尘含量幼于15mg/m3，吨焦投资35元。

　　合肥晨晰环保公司研发中低温SCR脱硝工艺及新型MnOx催化剂，脱硝催化剂配方特殊、工艺簇新，SCR反响器部署天真，蜂窝状中低温SCR催化剂所选用的活性组分为无钒系列的催化剂，不会对处境酿成二次污染，脱硝效能≥85%，催化剂活性效能≥95%，合用温度限度：180~300℃，烟气含氧量：2~16%。

　　成都国化环保科技有限公司研发拥有自决学问产权的新型炭基催化法低温烟气脱硝技巧，脱硫道理：吸附、催化、再生，脱硫脱硝组合工艺流程图（图1）。

　　新型催化法低温SCR催化剂山东金能焦化厂现场运用评释，脱硝效能依旧70%以上，神华西来峰焦炉烟道气中试技巧参数：打算解决风量：200 Nm3/h，烟气温度：120～250°C，排放氮氧化物浓度：60 mg/Nm3，脱硝效能： 90%；山东金能科技焦炉烟道气中试：入口SO2浓度均匀值为735mg/m3，出口为210 mg/m3。入口NOx浓度均匀值为495mg/m3，出口为125mg/m3

　　长春东狮科技（集团）有限义务公司（原长春东狮科贸实业有限公司）斥地的焦炉烟气除尘脱硝脱硫一体化技巧，与烟气脱硝装配配套的多孔陶瓷高温除尘装配工艺，中枢技巧是电晕等离子体活化脱硫脱硝技巧。

　　东狮公司的焦炉烟气除尘脱硝脱硫一体化技巧是正在通例氨法本原上的更始订正，降服了通例氨法的局部不够，可正在一个干式经过中同时脱硫脱硝除尘，副产品是硫酸铵、硝酸铵。脱硫脱硝效能高（SO295%，NO80%），且同时告终除尘脱硫脱硝一体化，符合更高的环保请求。采用多孔陶瓷收尘技巧，可高效接管硫铵和硝铵产物，并可高效去除粒径2μm以上的SO3酸雾和其他渺幼气溶胶，减低了出口排烟浊度，并知足更苛厉的排放请求。

　　安徽工业大学另辟捷径，提出了一种全新的“DN-SGT脱硝技巧”本事，即从泉源上做著作，研发了焦炉自愿测温、自愿火落约束与加热燃烧优化独揽，焦饼温度奉行正在线连绵监测，自愿火落判定与焦炭成熟度，及时独揽焦炭成熟情状，凭据自愿测温数据，及时调度加热煤气流量，通过消重圭臬温度（10-30℃）和炉顶空间温度，来消重焦炉烟气中的SO2和NOx。

　　对焦化企业来说，焦炉烟气的脱硫脱硝要左右开弓：一是煤气燃烧前及燃烧经过中的胁造技巧，即从泉源独揽；其二是终端统辖技巧，即对燃烧后烟气奉行脱硫脱硝。

　　——烟气SO2的胁造。从升高焦炉煤气脱硫效益抓起，来消重煤气燃烧后烟气中的SO2含量，陕西黑猫焦化减少煤气二级HPF氨法脱硫，煤气中硫化氢含量降至10mg/m3以下，总硫含量≤50mg/m3。陕西龙门煤化工加强煤气净化，使烟囱废气SO2≤50mg/m3、NOx≤500mg/m3。

　　其它，要加紧炉体周到性，每每性地对焦炉砌体举行喷补勾缝，淘汰揭发率，避免荒煤气中SO2及NOx漏入火道。

　　——烟气中NOx的胁造。焦炉废气中NOx浓度与燃烧温度、焦炉构造、加热煤气、气氛系数等未确定的微量元素相合，采用归纳技巧设施来消重烟气的NOx。

　　一是煤气惰性化。高炉煤气惰性因素多，燃烧火焰长，焦炉又有分段加热技巧，故而烟气NOx低；而焦炉煤气热值是高炉煤气的5倍，燃烧火焰短，部分温度高，天生氮氧化物量大。务必对焦炉煤气举行贫化，比如掺入30～80%的甲醇驰放气、合成氨开释气或LNG尾气等低热值气体，把煤气热值降到5MJ/m3以下，以消重煤气燃烧时燃烧强度，来消重氮氧化物的天生量。如临沂恒昌焦化、临汾同世达焦化等，收到了很好效益。

　　二是奉行低临界温度约束。燃烧温度是NOx天生的断定要素，就要优化焦炉热工轨造：实时调整焦炉的直行和横排温度，使系数尽恐怕平均，避免展现高温火道地步；消重气氛过剩系数，当焦炉立火道的气氛过剩系数由1.4降到1.25时，立火道上下温差可缩幼15℃控造，相当于消重了燃烧温度；妥当伸长结焦时期，消重圭臬温度等。

　　活性焦是以煤炭为原料分娩的一种新型吸附原料。工业合用的活性焦为直径5 mm或9 mm的柱状活性焦。活性焦是一种低温吸附剂，可正在120℃～160℃烟气排放温度内将SO2、SO3吸附脱除，而不需对烟气举行加热；又是一种杰出的催化剂，它可正在参预还原剂NH3的要求下将NO催化还原成N2和H2O；另有吸附脱除烟气中汞等重金属功用。

　　正在集成净化段：烟气通过措流床和对流床均布进入净化段，与活性焦平均接触并发作物理、化学吸附，举行脱硫、脱硝反响，其脱硫道理是正在适合的温度下，活性焦吸附烟气中的SO2、H2O和O2，正在活性焦表表反响天生硫酸存储正在活性焦微孔中。

　　正在活性焦再生解吸段，吸附SO2后的活性焦被加热至400～500℃控造时，开释出SO2，其反响式如下：

　　再生反响可能复兴活性焦的活性，国表里的行使实行仍旧证据了这一点。活性焦源委再生轮回运用后，其吸拥护催化材干不光不会消重，还会获得升高。

　　康龙技巧凯旋行使于山西长治市麟源煤业有限公司5.5m捣固焦炉（年产焦炭150万t/a）烟道气脱硫脱硝装配，2015年4月1日修成投运。该组焦炉烟道废宇量约莫25万m3，烟气温度通过余热汽锅换热，由230～280℃降至160～180℃，然后再调整到110～140℃。分娩报表显示，SO2由559mg/m3降到26mg/m3，脱除率到达94%以上，NOx由860mg/m3降到了142mg/m3，脱除率到达87%以上。该套装配总投资2600万元，发端估算其运转本钱约莫正在3～5元/t焦。此国内第一套正正在运转的焦炉烟气脱硫脱硝装配受到业内遍及合心，原本践效益及运转本钱正正在验证中。

　　凭据焦炉烟道废气类型，中冶焦耐咨询了3种计划：将烟气温度升至300℃以上，采用SCR+余热接管+湿法脱硫、干法碱脱硫+低温脱硝除氨除尘一体化及活性炭低温吸附脱硫+活性炭/氨还原脱硝一体化。研发的焦炉烟气脱硫除尘脱硝及其解析一体化工艺，即碳酸钠半干法脱硫（或钙剂SDA脱硫）+低温脱硝，用于宝钢湛江钢铁基地焦化项目。

　　Na2CO3溶液通过定量给料装配和溶液泵送到脱硫塔内雾化器，造成雾化液滴，与SO2发作反响举行脱硫，脱硫效能可达90%。

　　脱硝编造采用NH3-SCR法，即正在催化剂用意下，还原剂氨（NH3）采取性地和烟气中NOX反响，天生无污染的N2和H2O随烟气排放，化学反响式：

　　中枢装备为烟气除尘、脱硝及其热解析一体修饰配，拥有烟气脱硫、除尘、脱硝、催化剂热解析再生一体化、氨气通过网格状漫衍的喷口喷入等技巧特色。

　　对界限为100万t/a焦炭焦化厂而言，脱硫脱硝装配投资3500～4500万元。（宝钢湛江钢铁基地318万t/a焦炭产能，相当于吨焦投资38元，操作本钱12.6元/t焦）。

　　山东金能修成了国内首套焦炉烟气脱硫装配，统一废热接管和造冷节能工艺，烟气中SO2降至50mg/m3以下，天生的低压蒸汽用于造冷。

　　山东肥城石横焦化投资0.28亿元的烟气脱硫除尘装配本年3月参加运转，采用石灰—石膏湿法脱硫+烟气深度净化工艺，烟气SO2含量由1500mg/m3降至50mg/m3，脱硫效能达96.7%。

　　⑴目前国内焦炉烟气脱硫脱硝技巧的研发相称灵活，扬州康龙技巧是国内凯旋行使的独一实例，但枢纽技巧亟需破解。