焦化煙氣脫硫?qū)儆诓煌袠I(yè)含二氧化硫廢氣凈化需求中的一種。之前，由于我國環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)寬松，焦化行業(yè)的煙氣脫硫問題未受到足夠重視。這一行業(yè)的煙氣脫硫剛處在起步階段，亟待結(jié)合焦化煙氣的工藝特點(diǎn)和排放特征，開發(fā)經(jīng)濟(jì)適用的脫硫技術(shù)。

　　目前，針對(duì)燃煤行業(yè)的煙氣脫硫技術(shù)相對(duì)成熟，特別是針對(duì)電廠大規(guī)模脫硫所用的石灰石-石膏法最為成熟，但其投資成本過高，僅適合于煙氣規(guī)模特別大、含硫量較高的電廠煙氣凈化，難以用于含硫量相對(duì)較低的焦化煙氣脫硫場(chǎng)合；其余規(guī)模較小的煙氣脫硫工藝都存在著諸多問題，更是不能直接搬用在焦化煙氣脫硫場(chǎng)合。特別是對(duì)于簡易石灰法或雙堿法，由于所得的亞硫酸鈣未能被充分氧化，難以被制成石膏，再加上其能回收的石膏量較小，增設(shè)石膏回收裝置的投資成本占比過高，導(dǎo)致這類脫硫的副產(chǎn)物處理普遍存在問題。　　利用鎂-氨相結(jié)合的脫硫新技術(shù)（稱之為“鎂-氨雙堿法”脫硫技術(shù)，或“間接氨法”脫硫技術(shù)）。該技術(shù)綜合了傳統(tǒng)鎂法脫硫及氨法脫硫的優(yōu)點(diǎn)，而有效克服了其缺點(diǎn)。較好地克服了在高溫段直接使用氨在脫硫過程中氨的損失、腐蝕及二次污染問題，且最終可以回收硫酸銨，實(shí)現(xiàn)硫的資源化利用。另外，所選用的鎂-氨循環(huán)的獨(dú)特脫硫體系，很容易與部分濕法脫硝添加劑結(jié)合使用，可以達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝的多種污染物協(xié)同控制的目的。

鎂-氨法聯(lián)合臭氧、雙氧水脫硫脫硝一體技術(shù)

　　從焦化爐出來的煙氣，經(jīng)過余熱鍋爐降溫后，開始進(jìn)行氧化脫硝處理。利用適當(dāng)?shù)幕旌涎b置，直接將臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧注入煙氣并快速與煙氣混合，煙氣中的NO將迅速與臭氧反應(yīng)，形成可被下游脫硫液吸收的NO₂等高價(jià)態(tài)氧化物。之后煙氣進(jìn)入脫硫塔前的預(yù)脫硫段，預(yù)脫硫段采用主脫硫塔中循環(huán)一定時(shí)間后得到的脫硫液作為預(yù)脫硫塔的噴淋液，對(duì)煙氣進(jìn)行降溫處理，同時(shí)將煙氣中的部分二氧化硫及NO₂脫除。與此同時(shí)，熱煙氣還對(duì)脫硫液有較好的提濃作用。

　　經(jīng)過預(yù)脫硫脫硝的煙氣之后進(jìn)入主體脫硫脫硝塔，在氫氧化鎂及少量氧化添加劑（雙氧水）的作用下，繼續(xù)進(jìn)行脫硫脫硝，同時(shí)將煙氣夾帶的霧滴捕集下來。少量的脫硫脫硝副產(chǎn)物也在塔底同時(shí)被氧化，轉(zhuǎn)化為硫酸銨及硝酸銨。之后煙氣可完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并有煙囪進(jìn)行排放。
脫硫利用氧化鎂（氫氧化鎂）作為第一脫硫劑，通過氧化鎂制漿系統(tǒng)，將其制成漿液后送入脫硫塔中，與熱煙氣充分接觸并對(duì)二氧化硫及高價(jià)態(tài)的氮氧化物進(jìn)行吸收，達(dá)到脫硫目的。氫氧化鎂溶液吸收二氧化硫及氮氧化物后后，轉(zhuǎn)化為亞硫酸鎂，并經(jīng)空氣氧化后（在吸收塔底部進(jìn)行）轉(zhuǎn)化為硫酸鎂及硝酸鎂。

　　經(jīng)過曝氣氧化及初步提濃后后，所得到的硫酸鎂/硝酸鎂溶液逐步被送往再生反應(yīng)塔。液氨（或氨水）則在再生塔外通過與另外一股硫酸鎂溶液在塔外預(yù)混合后(未來得及反應(yīng))，送入帶有攪拌器的再生塔中。氨在再生塔中與硫酸鎂溶液充分混合，并發(fā)生反應(yīng)。硫酸鎂溶液的表觀反應(yīng)時(shí)間控制在2-4小時(shí)，基本可使80-90%以上的鎂轉(zhuǎn)化氫氧化鎂。硫酸銨溶液可送至化工廠生產(chǎn)肥料。
   

二、反應(yīng)過程

①　 脫硫反應(yīng):
    MgO + SO₂ + xH₂O → MgSO₃↓ ¯
    Mg(OH)₂ + SO₂ → MgSO₃↓+ H₂O
    MgSO₃+ SO₂ + H₂O®→ Mg(HSO₃)₂
②　 氧化反應(yīng)：
    Mg(HSO₃) ₂ + O₂ →®MgSO₄ +H₂SO₄                              
    MgSO₃+ 1/2O₂ →®MgSO₄                                      
③　再生反應(yīng)
    MgSO₄ + 2NH₃*H₂O → Mg(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄                  
    MgSO₄ + 2NH₄*HCO₃ →MgCO₃↓+ (NH₄)2SO₄ +CO₂ + H₂O
④　脫硝
    NO+O₃→NO₂+O₂  
    NO₂+O₃→NO₃+O₂  
    NO₃+NO₂→N₂O₅  
    NO+O+M→NO₂+M
    NO₂+O→NO₃
        NO+H₂O₂（液相）→NO₂+H₂O  
        2NO₂+H₂O₂（液相）→2HNO₃
        2NO+ H₂O₂（液相）→2HNO₂
        SO₂+ H₂O₂（液相）→H₂SO₄

三、鎂-氨法聯(lián)合臭氧、雙氧水脫硫脫硝一體技術(shù)特點(diǎn)

①　脫硫效率高、脫硫設(shè)備體積較??；
　　氫氧化鎂漿液與SO₂的親和力強(qiáng)，脫硫反應(yīng)速率快（主要受氣膜傳質(zhì)控制），因而可用較小的液氣比，所需要的脫硫設(shè)備體積也較小，脫硫效率可達(dá)95%以上，運(yùn)行平穩(wěn)。
②　無結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象；
　　脫硫副產(chǎn)物（如亞硫酸鎂或亞硫酸氫鎂）的溶解度較高，不易結(jié)垢。氫氧化鎂及其脫硫產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)較溫和，不會(huì)產(chǎn)生任何刺激性或腐蝕性。
③　排煙溫度可控制在較高水平；
　　由于氫氧化鎂漿液中無揮發(fā)性組分，且在較高溫度下仍對(duì)二氧化硫有較好的吸收能力，因此煙氣在進(jìn)脫硫塔前無需預(yù)降溫。脫硫過程中所需的液氣比較小，所以煙氣在吸收塔內(nèi)的熱損失也相對(duì)較低。
④　脫硫產(chǎn)物的資源化利用方便、技術(shù)工藝具有靈活性；
　　本技術(shù)所得的最終脫硫產(chǎn)物硫酸銨可作為肥料使用，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
⑤　可實(shí)現(xiàn)同時(shí)煙氣的同時(shí)脫硫脫硝；
⑥　無煙氣帶氨及其它二次污染問題；

四、主要設(shè)備

　　脫硫塔
　　脫硫塔是煙氣脫硫的核心設(shè)備，脫硫塔性能很大程度上決定了脫硫工程的成敗。我公司脫硫塔采用噴淋空塔，其主要特點(diǎn)是：
　　1. 塔內(nèi)空間最簡潔化；
　　2. 適當(dāng)?shù)囊簹獗龋?br /> 　　3. 布置煙氣均布器；
　　4. 布置液氣再分布器；
　　5. 合理選材。

　　脫硫塔材質(zhì)的選擇
　　主流材質(zhì)－－乙烯基酯樹脂（性能優(yōu)異的抗腐蝕材料）
　　主要應(yīng)用形式：碳鋼襯玻璃鱗片－－塔體及塔內(nèi)主要構(gòu)件
　　整體玻璃鋼——噴淋管、塔體及塔內(nèi)主要構(gòu)件
　　碳鋼襯玻璃鱗片與整體玻璃鋼的優(yōu)缺點(diǎn)比較，見下表：
 

	碳鋼襯鱗片	整體玻璃鋼
抗腐蝕性	優(yōu)異	優(yōu)異
抗變形破壞性	差	好
抗熱沖擊性	差	好
局部改造難易程度	比較麻煩	比較容易
壽命	期望10至15年	幾乎永久
造價(jià)	相對(duì)較低	相對(duì)較高

 

　　臭氧發(fā)生器
　　制氧系統(tǒng)產(chǎn)出滿足臭氧系統(tǒng)需求的足夠氧氣，氧氣進(jìn)氣壓力為0.1Mpa，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)使進(jìn)氣壓力、流量穩(wěn)定，以保證穩(wěn)定的臭氧產(chǎn)量；臭氧系統(tǒng)采用西門子的PLC及人機(jī)界面，構(gòu)建穩(wěn)定可靠的自控系統(tǒng)。