4常見的煙氣脫硝工藝及其特點
4.1SCR法脫硝工藝特點
在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR）是脫硝效率較高，應(yīng)用最廣，相對成熟的脫硝技術(shù)。SCR法是在一定的溫度和催化劑作用下，利用氨或烴做還原劑，可選擇性地將煙氣中NOx還原為氮氣和水的方法。催化反應(yīng)溫度在320-400度（焦?fàn)t煙氣溫度范圍基本為180度-300度），該技術(shù)無副產(chǎn)品，通過加大催化劑裝填量，脫硝效率能達80%-90%以上。
SCR系統(tǒng)反應(yīng)如下（在催化劑的作用下）：
主反應(yīng)：
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O
副反應(yīng)：
2SO2+O2=2SO3
2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4
在SCR系統(tǒng)設(shè)計中，煙氣溫度是選擇催化劑的重要運行參數(shù)。SCR技術(shù)需要高溫條件(320-400度)，催化反應(yīng)只能在一定的溫度范圍內(nèi)進行，同時存在催化的最佳溫度，這是每種催化劑特有的性質(zhì)，因此煙氣溫度直接影響反應(yīng)的進程。所以，焦?fàn)t煙氣需要安裝煙氣加熱系統(tǒng)。反應(yīng)產(chǎn)物是N2和H2O，不能回收利用，只消耗原料和動力，不產(chǎn)生經(jīng)濟效益，催化劑每三年更換一次，成本很高。
SCR法脫硝工藝經(jīng)催化劑改良，可以適當(dāng)?shù)亟档头磻?yīng)溫度（230度），但是低溫SCR工藝都處于實驗室研究階段，均沒有經(jīng)過工業(yè)裝置實踐應(yīng)用。低溫SCR工藝由于SO2、水及氨易形成氨鹽造成催化劑中毒，影響催化劑的性能，低溫脫硝催化劑采購?fù)緩骄哂袎艛嘈裕瑑r格較高。
5工藝設(shè)計比較及改進
根據(jù)GB16171-2012(表6)的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，要求煙氣中SO2濃度為30mg/Nm3，NOx濃度為150mg/Nm3。所以，焦化廠的煙氣處理系統(tǒng)需要同時增設(shè)脫硫脫硝系統(tǒng)，以確保煙氣達標(biāo)排放。
5.1先脫硫后脫硝工藝流程及特點
先脫硫后脫硝最明顯的特點就是煙氣經(jīng)脫硫后，煙氣中的SO2濃度降低，減少了脫硝反應(yīng)過程中硫酸銨、硫酸氫銨雜質(zhì)的形成，保護了脫硝催化劑的活性，延長其使用壽命。
其工藝流程如圖1所示。

但是，這種工藝原則不能采用濕法脫硫。即使是干法脫硫，也存在10度-20度溫降，不利于脫硝反應(yīng)的順利進行，需要安裝煙氣加熱系統(tǒng)，余熱利用率不高，最主要的是干法脫硫設(shè)備成本及運行成本都比較高。
5.2先脫硝后脫硫工藝流程及特點
先脫硝后脫硫最大的優(yōu)點就是未經(jīng)處理的焦?fàn)t煙氣溫度范圍基本為180度-300度，適合低溫SCR法進行脫硝反應(yīng)（但是建議加入煙氣加熱系統(tǒng)，當(dāng)結(jié)焦時間延長或者其它需要的情況下對煙氣進行加熱，保證脫硝反應(yīng)的順利進行）。脫硝反應(yīng)后，煙氣可以接入余熱鍋爐進行余熱回收利用。最后直接進行濕法脫硫（氨法脫硫）。
其工藝流程如圖2所示。
但是，這種工藝主要存在以下兩個短板：
第一，焦?fàn)t煙氣中含有SO2，SO2在180度至230度溫度區(qū)間內(nèi)（正好是脫硝反應(yīng)的適宜溫度），易與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸銨、硫酸氫銨，附著在催化劑表面造成催化劑中毒失活，同時還造成管道堵塞和設(shè)備腐蝕。所以，我們在設(shè)計時可以在脫硝系統(tǒng)前加一過濾網(wǎng)，同時增加洗滌系統(tǒng)，對附著在催化劑表面的雜質(zhì)進行洗滌。
第二，濕法脫硫的反應(yīng)溫度為60度左右，經(jīng)過濕法工藝脫硫后的煙氣一般溫度為45對于左右，大都在露點以下，若不經(jīng)過再加熱而直接排入煙囪，則容易形成酸霧，腐蝕煙囪，也不利于煙氣的擴散，同時在低溫潮濕季節(jié)會產(chǎn)生比較明顯的冒“白煙”現(xiàn)象，所以需要對凈化后的煙氣重新加熱至130度左右（這里可以利用余熱鍋爐產(chǎn)生的部分蒸汽即可），使焦?fàn)t煙囪始終處于熱備狀態(tài)。
6結(jié)束語
根據(jù)焦?fàn)t煙氣的物理化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，對焦?fàn)t煙氣幾種現(xiàn)有的比較成熟的煙氣脫硫脫硝方法進行分析總結(jié)改進，提出了煙氣脫硫脫硝的基本流程方案設(shè)計及相關(guān)問題的改進方法，對今后脫硫脫硝系統(tǒng)的正常有序運行具有指導(dǎo)意義。