[发明专利]一种针对焦炉烟气的新型催化法脱硫脱硝装置及工艺

说明书

一种针对焦炉烟气的新型催化法脱硫脱硝装置及工艺，涉及焦炉烟气净化领域，脱硫利用烟气中的水分、氧气、SO₂和热量，生产一定浓度的硫酸；脱硝利用NH₃‑SCR脱硝原理，采用纳米多金属催化剂作为脱硝催化剂，辅以除氨催化剂，脱硝除氨一体化。本工艺核心是催化剂，脱硫采用的是一种以炭材料为载体负载一定活性组分制备而成脱硫剂，其对SO₂氧化制酸过程具有催化性；脱硝采用纳米多金属催化剂作为脱硝催化剂，反应温度区间80~140℃，是真正的低温催化剂。整套工艺流程简单，能耗低。

技术领域

本发明涉及焦炉烟气净化技术领域，具体涉及一种针对焦炉烟气的新型催化法脱硫脱硝装置及工艺，即通过催化脱硫系统及工艺，适用于焦炉烟气脱硫脱硝中，脱除烟气中的SO₂和NOx。

背景技术

焦炉是冶金行业中造成大气污染最严重的设备之一。焦炉排放的污染物成分复杂，含有氮氧化物（NOx）、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰化氢、残氨、酚以及煤尘、焦油等，这些排放的污染物加重了雾霾的污染程度。

近年来，雾霾现象频繁出现在我国大部分地区，国家对环保治理（大气污染）越来越重视，排放标准越来越严格，部分地区焦炉的排放标准已要求为：SO₂小于30mg/Nm³；NOx小于150mg/Nm³；粉尘小于15mg/Nm³。而目前焦炉的SO₂、NOx含量均不能达到排放需求，因此增加焦炉烟气脱硫脱硝装置是焦化单位必须考虑的问题。

现有的脱硫脱硝一体化主要用于电厂，主流工艺路线为：SCR+湿法脱硫。但焦炉烟气性质与电厂烟气性质相差较远，SCR+湿法脱硫工艺并不适用于焦炉烟气。且这套工艺本身也存在一些问题，其中湿法脱硫存在如下的问题：

a）流程复杂，对操作要求较高；

b）需持续投入脱硫剂，产物石膏经济价值低，运行成本较高；

c）补水量大，废水排放量大；

d）用电设备多，能耗高；

SCR脱硝存在如下的问题：

a）目前应用最广泛的脱硝催化剂为矾基催化剂，这种催化剂最适用的温度区间为300~400℃，一般布置在空预器前，粉尘和SO₂浓度高，粉尘会对催化剂造成冲刷，破坏催化剂，而催化剂对SO₂转化成SO₃有催化作用，SO₃易与逃逸的NH₃反应生成NH₄HSO₄，NH₄HSO₄在150~230℃为液态，具有粘性，易堵塞空预器；

b)若SCR布置在脱硫后，粉尘和SO₂浓度均较低，但烟气温度低，达不到矾基催化剂温度要求，需要升温，配套上加热炉，能耗高；即使是低温型矾基催化剂，也需要达到260℃以上的温度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种针对焦炉烟气的新型催化法脱硫脱硝装置及工艺，脱硫利用一种炭材料为载体负载一定活性组分制备而成催化剂，吸附烟气中的H₂O、SO₂和O₂,生成H₂SO₄，使烟气中SO₂满足国家排放标准要求；脱硝利用NH₃-SCR脱硝原理，采用纳米多金属催化剂作为脱硝催化剂，辅以除氨催化剂，脱硝除氨一体化。利用除氨催化剂除氨的同时进一步脱硝，使NOx、NH₃均满足国家排放标准要求。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种针对焦炉烟气的新型催化法脱硫脱硝装置及工艺的解决方案，具体如下：