钠_钙双碱法工艺在高温焦炉烟气脱硫中的应用_梁勇

钠－钙双碱法工艺在高温焦炉烟气脱硫中的应用梁勇杨婷婷周宇廖洪强(首钢总公司环保产业事业部，北京100041)摘要:介绍了双碱法脱硫工艺在焦化厂的应用，简单论述了现有脱硫方法各自优劣及双碱法脱硫工艺原理，并结合双碱法在焦化厂的实际应用情况，总结了其应用效果及跟踪分析了存在的一些问题。关键词:高温焦炉烟气;二氧化硫;双碱法APPLICATIONOFDUALALKALIDESULFURIZATIONPROCESSINTHECOKINGPLANTLiangYongYangTingtingZhouYuLiaoHongqiang(DepartmentofEnvironmentalProtectionIndustryofShougangGroup，Beijing100041，China)Abstract:Thispaperintroducedtheapplicationofdualalkalidesulfurizationprocessinthecokingplant．Advantagesanddisadvantagesofcurrentdesulfurizationprocessesandtheprinciplesofdualalkaliprocesswereintroducedgenerally．Combinedwiththepracticalapplicationsituation，theapplicationeffectwassummarizedandsomeproblemswerestudied．Keywords:high-temperatutefluegasofcoka-oven;sulfurdioxide;dualalkaliprocess0引言近年来，在社会各界的共同努力下，我国SO2的排放呈现逐年递减的态势，但2008年排放总量仍高达2320万t［1］，居世界首位，SO2污染严重危害我国的生态环境和人民群众的身体健康，每年造成数千亿元的损失。因此，我国相继出台了一系列政策法规，控制SO2排放。文凤煤焦化有限公司是重庆市南川区重点企业，现有66－4G型焦炉3座，共计80孔，年产化工焦16万t。其净化后的焦炉煤气含H2S约15g/m3，直接作为焦炉加热的燃气，从而导致焦炉煤气燃烧后产生的烟气中SO2浓度高达6000mg/m3，因此，必须采取措施净化烟气，进行烟气脱硫，降低SO2排放量，以满足国家及当地环保部门的排放标准。针对焦炉烟气高温、高硫的特点，采用钠－钙双碱法烟气脱硫技术进行烟气脱硫工程建设。工程建成后，系统运行良好，有效地降低了排放烟气中的SO2浓度(低于400mg/m3)，节省了可观的排污费，取得了显著的环境、社会及经济效益。1烟气脱硫技术现状烟气脱硫技术主要采用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO2，将其转化为较稳定的硫化物。烟气脱硫技术种类繁多，但真正实现工业化的仅有十余种［2］。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态，烟气脱硫技术可以分为湿法、干法和半干法［3］。各种技术各具特点，适用于不同的工况条件。1.1干法及半干法脱硫技术干法及半干法脱硫技术具有工艺较简单，无污水废酸排出，设备腐蚀度较轻，净化过程中烟气温度降低较少，有利于排烟扩散等优点。但存在反应速度较慢，脱硫剂利用率及脱硫效率低，设备体积庞大复杂等问题［4］。1.2湿法脱硫技术湿法脱硫技术应用约占整个工业化脱硫装置的85%。其具有反应速度快，吸收剂利用率高，脱硫效率高等特点。但存在腐蚀，设备较复杂等问题［5］。目前，湿法脱硫技术主要有石灰石/石灰－石膏法、双碱法、氨法、镁法等。传统的石灰石/石灰－石膏法采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，极易在脱硫塔及管道内发生结垢、堵塞现象，同时，钙基脱硫剂脱硫速率较低，需要较大循环液喷淋量，提高液气比以确保脱硫效果，从而导致能耗较高。为了缓解这些问题，双碱法湿式脱硫技术应运而生。66环境工程2011年6月第29卷第3期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.03.0252双碱法脱硫原理双碱法脱硫技术以钠－钙组合应用最广泛。采用钠基碱性化合物(常用NaOH、Na2CO3等)吸收烟气中的SO2，生成的亚硫酸氢根离子随循环液进入添加石灰的再生系统，生成亚硫酸钙沉淀，再经氧化处理来制取石膏。再生过程中产生可循环利用的脱硫剂溶液返回脱硫塔［6］。3工程设计3.1工艺流程文凤煤焦化有限公司焦炉配套的烟气脱硫系统采用旁路布置方式，与焦炉原有烟气系统相对独立。其工艺流程如图1所示。图1双碱法烟气脱硫工艺流程原有烟道内的烟气经主风机引出，进入脱硫塔，入口处设有冷却管喷淋装置，实现烟气降温。烟气进入脱硫塔后，经均匀布气与三级喷淋产生的雾化脱硫吸收液逆流接触，达到脱硫目的。脱硫烟气进入脱硫塔顶的烟囱前，流经三级除雾器，降