脫硫脫硝裝置的運行狀況分析及問題優化

王冠軍

摘要：科學技術的水平不斷提升，催化裝置脫硫技術被廣泛應用在化工行業中，其優勢十分明顯，可以有效增強整體脫硫效率。但在催化裝置脫硫脫硝設備運行過程中，由于多方面因素的影響，會發生各種問題，因此本文將對催化裝置脫硫脫硝設備運行問題進行分析，并提出解決對策。

關鍵詞：裝置;脫硫脫硝;設備;運行問題;解決對策

引言：從整體的催化裂化技術上來看，在進行環保體系的分析中，其需要對相應的催化裝置進行整體性的優化。一般情況下，在裝置脫硫脫硝的控制中，其需要結合 NOX、SOX 的變化進行整體性的脫硫及脫硝的處理。因此，在進行持續性的催化處理中，其相應的設備結構體系的層次也會逐漸地清晰。在進行設備故障的綜合性處理中，其設備的可靠性也在逐漸地發生改變。從而使得催化裝置的脫硫脫硝的設備運行效果更加顯著。

一、工藝介紹

1.1 脫硝技術

東方石化催化脫硫脫硝裝置采用的托索普公司研發的SCR 技術，為選擇性催化還原法。SCR 技術是在300～420℃溫度條件下，在煙氣中噴入還原劑氨與催化劑反應將煙氣中的 NOx 轉化為N2和H2O 。

1.2 脫硫除塵技術

東方石化催化脫硫脫硝裝置采用的是美國杜邦公司的 EDV 濕法洗滌技術。利用30%氫氧化鈉和水作為循環液與煙氣中的SOx 自下而上逆向接觸進行酸堿中和反應去除SOx。

二、影響因素及操作參數

2.1 SCR反應器操作溫度

SCR 反應器內溫度在低溫條件下會發生副反應，生成NH4HSO4 等副產物，副產物NH4HSO4在150～200℃會沉積附著在催化劑的表面使脫硝效率下降，系統壓降上升。SCR 反應器溫度高于 420℃會使催化劑燒熔，造成催化劑損壞?？刂芐CR 反應器溫度在300～420℃可保證催化劑活性最大，本裝置設計在余熱鍋爐蒸發段一段和二段之間操作溫度可到320～400℃能夠充分保證催化劑的活性。

2.2 SCR反應器注氨量

SCR 反應器注氨量過量和逃逸與NH3/NOx 摩爾比、工況條件和催化劑活性有關系 [1]。根據NH3/NOx 摩爾比、氨逃逸量調整注氨量，既能保證NOx 脫除率又能保證過剩氨在溫度低的情況下與催化劑反應生成NH4HSO4造成催化劑失活。本裝置氨逃逸率控制在≤3μL/L，SO2/SO3轉化率≤1%，脫硝效率在71%左右。

2.3 EDV洗滌塔注堿量

EDV 濕式脫硫系統主要依靠30%氫氧化鈉與SOx 中和反應脫除SOx?？刂坪孟礈焖A量能防止煙氣中SOx 含量超高，但是注堿量需根據洗滌塔內pH 值調整。若pH 值偏高會造成洗滌塔內結鹽，pH 值偏低會造成洗滌塔內腐蝕。本裝置pH 計與現場測量pH 值校準后維持在6.5～7.5，在堿液量投自動控制后洗滌塔內pH 值能維持在6.5～7.5。

2.4 EDV洗滌塔注水量

EDV 洗滌塔注水量與洗滌塔內水平衡和煙氣中的SOx、顆粒物含量有關系。在煙氣中SOx、顆粒物含量上升后，需調整注水量，提高EDV 洗滌塔處理煙氣中污染物的能力;在調整注水量后根據洗滌塔內水平衡，調整洗滌塔外排水量。洗滌塔注水量需控制在一個合適的量，若注水量過大，到PTU 系統外排液流量加大，會減少在澄清器和氧化罐內停留時間，影響懸浮物和COD 的去除，造成外排液懸浮物和COD 不合格。若注水量過小會影響洗滌塔對煙氣中SOx 和顆粒物的去除，造成煙氣不合格。本裝置EDV 洗滌塔注水量控制在18t/h 左右，能夠保證外排煙氣和含鹽污水質量合格。

三、焦爐煙氣脫硫脫硝技術

3.1 半干法SDA 脫硫+ 低溫SCR 脫硝技術

該技術主要原理是指，將煙氣 SO2 融入水中，并在一定條件下生成亞硫酸，而硫酸與融入水中的氨產生化學反應，生成硫酸銨，以此達到去除 SO2 目的。此工藝中顯著特點有四點：第 一，該技術化學應速率較快，吸收劑利用率實現最大化，最終脫硫效率高;第二，其中將焦化中氨水予以利用，將廢氣充分利用，降低投入成本。第三，因焦爐煙囪排出口部位溫度較高，先實現脫硝且效率高，后期無需對煙氣實施升溫操作。第四，煙氣在高 于露點進行脫硝，對反應整體裝置腐蝕較小。但是該技術應用也 存在部分不足，譬如濕法脫硫其中存在一定腐蝕，同時氨法脫 硫以及使氨氣竄漏，產生氣溶膠等現象，此外廢氣中通常含有SO2，脫硝催化劑極易中毒，造成催化劑使用壽命降低。最后，脫硝催化劑通常最容易出現堵塞現象，影響催化劑自身效果[4]。

3.2 液態催化氧化法脫硫脫硝技術

液態催化氧化法，主要是指給予氧化劑相應的催化劑，在 其催化劑作用下，將煙氣中所含 SO2 及 NOx 予以氧化，生成硫酸及硝酸，之后加入特定堿性物質，使其發生化學反應，產生硫 酸銨及硝酸銨，達到脫硫脫硝目的，該方法去除 SO2 及 NOx 效 率極高。此技術在特定裝置中，將硫、氨等有效去除，實現兩 者自身應用價值，同時其技術操作簡單、占地面積小，不會產生 工藝廢水。該技術應用仍有不足之處，主要表現為：NOx 經催化 劑作用下被氧化，生成硝酸、亞硝酸，對裝置會產生腐蝕;此外， 硫酸銨產物中混有部分硝酸銨。

3.3石灰石—石膏法脫硫

首先，電廠脫硫就是該方法的主要技術來源，在時代的快 速發展下，技術也愈加成熟;其次，石灰與石灰石等材料在脫硫 法技術的應用過程中具有較為廣泛的來源，不但帶來的經濟效 益高且價格成本低;最后，形成優秀的副產品石膏，不但能夠再 次利用，還具有較高質量、純度，可以當成水泥緩凝劑，以此來 切實提升經濟效益。但是仍有一些缺陷存在于該方法中，加工 時需要較大的占地面積，設備投資費用也偏高。但是因為石灰 石不溶于水，所以，在實際使用脫硫脫硝工藝時，應配置磨漿系 統，通過磨碎石灰石再融入到水中進行制漿。

四、總結

綜上所述，我國快速的經濟發展環境下，導致了我國環境 污染出現了諸多的問題，工業生產若想在最大限度內減少對生 態環境的污染，得到健康穩定發展，必須對其治理技術予以高 效應用，其中煙氣中含有的 SO2、NOx 等污染物給大氣造成嚴 重污染，為必須將此類污染物予以凈化。電力和煤化學生產部 門加快打造環保型企業，引入新型脫硫脫硝技術，從而全面提 高環境污染的治理水平，進一步推動我國工業向現代能源服務 和應用領域的轉型發展，有利于支撐我國綠色城鎮與美麗鄉村 建設，落實“綠水青山就是金山銀山”理念。

參考文獻

[1]許為. 焦爐煙氣脫硫脫硝技術及其發展現狀[J]. 燃料與 化工，2018， 49（05）： 4-6

[2]鄭元飄，李彬芳. 淺析焦爐煙氣脫硫脫硝技術及其發展 現狀[J]. 科學與信息化，2019 （030）： 109.

[3]尹維權. 焦爐煙氣脫硫脫硝技術發展分析[J]. 酒鋼科技， ， 150（02）： 3-7.