新型环保砖
北极星节能环保⽹讯：氮氧化物是污染⼤⽓的有害物质之⼀，对环境和⼈体健康带来严重影响，其与碳氢化合物作⽤可形成光化学烟雾。依据炼焦化学⼯业污染物排放标准GB（16171-2012）规定，⾃2012年10⽉1⽇⾄2014年12⽉31⽇，现有焦化企业执⾏烟囱氮氧化物(以NO2计)800mg/m3的⼤⽓污染排放限值，这⼀标准部分企业能够达标。⾃2015年1⽉1⽇起，现有焦化企业需执⾏500mg/m3的排放限值，标准变严后仅有少数企业能够达标。但对于标准规定的“⼤⽓污染特别排放限值”，将焦炉烟囱氮氧化物排放限值设定在150mg/m3，现有及新建焦炉若不采取措施，烟⽓均⽆法达标排放。
⼯业化应⽤的脱硝技术主要分为：低氮燃烧技术、炉膛喷射脱硝技术和烟⽓脱硝技术。由于炉膛喷射脱硝仅适⽤于燃煤或燃油锅炉，不适⽤于焦炉，故仅讨论低氮燃烧技术和烟⽓脱硝技术。www.6711
1低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是在炉内采⽤各种燃烧⼿段来控制燃烧过程中NOx的⽣成，主要有空⽓分级燃烧、再燃烧技术、低NOx燃烧器等，该技术主要适⽤于燃煤锅炉和热风炉。
焦炉中已应⽤的类似技术有分段燃烧和废⽓循环，但对于已建成的焦炉，⽆法进⾏改造。为控制NOx的⽣成，可通过控制燃烧温度、改变燃料结构来减少NOx的⽣成。表1为不同开⼯率下7m焦炉周转时间与直⾏温度的控制标准。 表1JNX70-3型焦炉开⼯率与周转时间、直⾏温度
由表1可知，随开⼯率上升，直⾏温度随之升⾼。当开⼯率为90%时，焦侧直⾏炉温已达1230℃。正常连续⽣产时开⼯率110%，焦侧直⾏温度1295℃。根据NO的⽣成机理，在燃烧温度超过1227℃时，NO⽣成急剧增加，且温度每增加100℃，反应速率增⼤6～7倍，表明⾼开⼯率时NO的⽣成量要远⼤于低开⼯率时的⽣成量。
考虑煤⽓的燃烧特性，⾼炉煤⽓燃烧速度慢、⽕焰长、废⽓量⼤。焦炉煤⽓燃烧速度快、⽕焰短、废⽓量⼩。使⽤纯⾼炉煤⽓加热较使⽤纯焦炉煤⽓加热出现局部⾼温的可能性要⼩，热⼒型NOx的⽣成量要少。同时热⼒型NOx的⽣成还与烟⽓在⾼温区的停留时间有关。停留时间越长，NOx⽣成越多。⾼炉煤⽓加热时煤⽓量和烟⽓量⽐焦炉煤⽓加热时⼤，在燃烧室的停留时间短，故NOx⽣成量少。中⼩型焦炉的炉温⽐⼤型焦炉低，可通过改变燃料结构来减少NOx的⽣成。
2烟⽓脱硝技术
烟⽓脱硝技术是还原或吸附尾部烟⽓中⽣成的NOx，从⽽降低NOx排放。烟⽓脱硝技术可分为⼲法脱硝和湿法脱硝两类。
2.1⼲法脱硝技术
有⼯程应⽤的⼲法脱硝技术包括选择性催化脱硝(SCR)、选择性⾮催化脱硝(SNCR)和活性炭法。
胃蝇(1)SCR法。SCR法是采⽤氨将NOx还原成N2。氨有选择性，只和NOx发⽣作⽤，不与烟⽓中的氧发⽣反应。还原反应在低温下的反应速度很慢，为加快其反应速度，可加⼊催化剂。根据催化剂适⽤的烟⽓温度条件，将SCR⼯艺分为⾼温(>450℃)、中温(320～450℃)和低温(120～320℃)⼯艺。⽬前商业上应⽤⽐较⼴泛的是中温催化剂。该催化剂以TiO2为载体，上⾯负载钒、钨和钼等主催化剂或催化助剂，脱硝效率可达95%以上。
考虑到焦炉烟⽓的低温特性，选⽤SCR法有两条途径：⼀是对低温烟⽓加热，使之符合中温SCR法的温度条件，以利⽤成熟的中温催化剂脱硝，烟⽓脱硝后再考虑余热回收，需耗费额外的热量;⼆是使⽤低温催化脱硝，但商业化应⽤的低温催化剂不多，研究主要集中在⾦属氧化物催化剂和碳基材料催化剂。
(2)SNCR法。SNCR法是采⽤氨或尿素为还原剂，其原理与SCR法相同，但该法不使⽤催化剂。由于⽆催化剂时该反应的最佳温度为900～1000℃，因此必须在烟⽓的⾼温区域加⼊还原剂。该法还原剂使⽤量⼤，同时必须控制好反应温度，并保证还原剂有⾜够的停留时间。SNCR法的脱硝效率较低，约为30%～50%，主要⽤于燃煤锅炉炉膛喷射脱硝，不适⽤于焦炉烟⽓脱硝。
(3)活性炭法。活性炭法脱除NOx的过程类似于SCR反应过程，可认为是吸附与SCR过程相结合的⼀种
fpga下载⽅法，或低温的SCR反应。炭材料既起催化剂的作⽤，同时还承担吸附剂的作⽤。主要的反应是活性炭在90～250℃之间催化还原NOx ⾄氮⽓和⽔，此温度范围恰好在⼯业锅炉烟⽓排放的窗⼝温度内，同时脱硫脱硝后的活性炭能⽤多种⼿段再⽣，重复利
⾄氮⽓和⽔，此温度范围恰好在⼯业锅炉烟⽓排放的窗⼝温度内，同时脱硫脱硝后的活性炭能⽤多种⼿段再⽣，重复利⽤来降低成本，消除了⼆次污染。商业化应⽤的活性炭脱硝⼯艺包括⽇本住友、⽇本J–POWER(MET-Mitsui-BF)和德国WKV等⼏种主流⼯艺。
⽆论低温SCR法还是活性炭法脱硝，对烟⽓硫含量均有明确要求，⼀般要求<30mg/m3，甚⾄更低。主要原因是SO2氧化为SO3，在⽔和氨存在时⽣成硫酸铵，该盐在230℃以下粘附在催化剂表⾯，吸附粉尘，堵塞孔道，使催化剂逐渐失活，故成熟的⼯艺烟⽓温度⼀般为280℃以上。另⼲法催化剂有毒，需⼯业化废弃处理。
2.2湿法脱硝技术烯合金
湿法脱硝是指利⽤⽔或者⽔溶液来吸收废⽓中的NOx，根据吸收剂的不同可分为⽔吸收、酸吸收、碱吸收、氧化吸收、液相还原吸收、络合吸收和微⽣物法等，有⼯业应⽤的主要为酸吸收法和碱吸收法。
(1)酸吸收法。酸吸收法是指以浓硫酸或稀硝酸为吸收剂来处理尾⽓中的NOx。⽤浓硫酸吸收NOx是化学吸收，⽣成亚硝基硫酸，亚硝基硫酸可⽤于⽣产硫酸和浓缩硝酸。在同时⽣产浓硫酸和浓硝酸的企业，可⽤该技术净化含NOx的尾⽓。稀硝酸吸收NOx是利⽤NOx在稀硝酸中有较⾼的溶解度⽽进⾏的物理吸收，常⽤来净化硝酸⼚尾⽓，净化率可达90%。影响吸收效率的因素除温度和压⼒外，稀硝酸浓度是重要因素。硝酸浓度为15%～20%时，吸收效率较⾼。吸收NOx后的硝酸经加热⽤⼆次空⽓吹出NOx，吹出的NOx可返回硝酸吸收塔进⾏吸收，吹除NOx后的硝酸冷却⾄20℃，送尾⽓吸收塔循环使⽤。
(2)碱吸收法。碱吸收法是利⽤NaOH、Ca(OH)2、氨⽔和Na2CO3等碱溶液作吸收剂对NOx进⾏化学吸收。对于含NO 较多的废⽓，需先将NO氧化为易溶于⽔的NO2，再⽤碱液吸收，常⽤的氧化剂有臭氧、亚氯酸盐、⾼锰酸钾等。氧化剂的使⽤成本是⼯艺选择的主要影响因素。由于氨⽔吸收时⽣成极不稳定的亚硝酸铵，当浓度较⾼、温度较⾼或溶液pH值不合适时，会发⽣剧烈爆炸，因此限制了氨⽔吸收法的应⽤。⽯灰乳作吸收剂价格便宜，但因溶解度⼩，未溶解的⽯灰易堵塞设备，故不常⽤。考虑到吸收剂的价格、来源、吸收效率等因素，⼯业上应⽤较多的吸收剂是NaOH和Na2CO3，影响吸收的因素主要是废⽓中的氧化度、吸收设备和操作条件。
湿法脱硝技术应⽤于焦炉烟⽓脱硝，⾯临以下共性问题需解决：⼀是烟⽓温降⼤，需再热后才能利⽤原焦炉烟囱外排;⼆是烟⽓含湿⾼、腐蚀性强，需对原烟囱进⾏特殊防腐处理；三是酸、碱腐蚀性强导
生物厕所
致管道泄漏，成盐结晶引起管道堵塞，系统维护量⼤；四是副产回收耗能⼤，需对废⽔、废渣进⾏处理。
3结语
焦炉烟⽓属低温、低NOx浓度、低SO2含量、含氧、微尘烟⽓，但由于NOx超标和SO2波动，脱硝脱硫需综合考虑。各企业焦炉炉型、炉龄、燃料结构不同，所在地环保标准也不同，需考虑不同的⼯艺技术对⾃⾝烟⽓的适应性，兼顾投资运⾏成本使烟⽓达标排放。
原标题：焦炉烟⽓脱硝技术—低氮燃烧技术
