煤炭焦化是工業(yè)用煤領域中主要的污染源之一，同時也是焦化企業(yè)中最主要的廢氣污染源，其中約60%的SO2及90%的NOx來源于此。
當煙氣中的SO2直接排放濃度為160mg/m3左右時，NOx直接排放濃度為600~900mg/m3(最高時可達1000mg/m3以上)；以高爐煤氣等低熱值煤氣為主要燃料的工藝，其煙氣中的SO2直接排放濃度為40~150mg/m3時，NOx直接排放濃度為300~600mg/m3。可見，無論以焦爐煤氣或高爐煤氣為主要燃料的工藝，如未經(jīng)治理，其煙氣中的SO2和NOx濃度均難以穩(wěn)定達到標準限值排放要求。
1、焦化廠焦爐煙道氣參數(shù)千差萬別，而影響焦爐煙道氣的因素包括：焦爐生產(chǎn)工藝、爐型、加熱燃料種類、焦爐操作制度、煉焦原料煤有機硫含量、焦爐竄漏等。
2、焦爐煙道氣溫度相對較低，為180℃～300℃，多數(shù)在200℃～230℃。如果采用高爐煤氣加熱焦爐，則煙道廢氣溫度會更低(一般低于200℃)。
3、焦爐煙道氣中SO2含量范圍廣：60mg/m3～800mg/m3；NOx含量差別大：400mg/m3～1200mg/m3；含水量大不相同：5%～17.5%。
4、焦爐煙道氣隨焦爐液壓交換機的操作呈周期性波動，煙氣中SO2、NOx、氧含量的波峰和波谷差值較大。
5、為保證煙氣凈化設備在突發(fā)情況下焦爐的正常生產(chǎn)且不產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染，焦爐煙囪必須始終處于熱備狀態(tài)。
6、焦爐煙道氣組分復雜多變，含有硫化氫、一氧化碳、甲烷、焦油等。
7、SO2含量對低溫脫硝的影響。在SCR催化劑的作用下，焦爐煙氣中部分SO2會被轉(zhuǎn)化為SO3。在180℃～230℃區(qū)間內(nèi)，氨氣與SO3反應極易生成硫酸氫銨。硫酸氫銨極易潮解，熔點溫度為147℃，沸點為350℃。該物質(zhì)非常黏稠且難以清除，粘附在催化劑表面，會嚴重影響催化劑使用效率。
我國焦爐煙氣目前常用的末端脫硫脫硝的治理工藝可分為單獨脫硫、單獨脫硝、脫硫脫硝一體化等三類。
根據(jù)脫硫劑的類型與操作特點，煙氣脫硫技術(shù)通常被分為濕法、半干法和干法脫硫。目前焦爐煙氣脫硫領域應用較多的為氨法、石灰/石灰石法、雙堿法、氧化鎂法等為代表的濕法脫硫技術(shù)和以噴霧干燥法、循環(huán)流化床法等為代表的半干法脫硫技術(shù)。而焦爐煙氣中常用的脫硝技術(shù)包括低氮燃燒技術(shù)、低溫選擇性催化還原(低溫SCR)技術(shù)和氧化脫硝技術(shù)等三種。
1、組合順序的選擇
根據(jù)工藝條件要求，脫硝需在高溫下進行，脫硫需在低溫下進行。
若選擇先脫硫后脫硝，則經(jīng)過脫硫后煙溫降低，進入脫硝工序之前就需將煙溫由80℃提升至200℃以上，這將造成能源浪費并增加企業(yè)成本；若選擇先脫硝后脫硫，那么在脫硝催化劑作用下，煙氣中SO2被部分催化氧化成SO3，生成的SO3與逃逸的NH3和水蒸氣反應生成硫酸氫銨，而硫酸氫銨具有黏性和腐蝕性，會對脫硝催化劑和下游設備造成堵塞和腐蝕，從而影響脫硝效果及設備使用壽命。
2、后期排放選擇問題
焦爐煙氣經(jīng)脫硫脫硝后,可選擇直接通過脫硫脫硝裝置自帶煙囪排放或由焦爐煙囪排放兩種方式。
若選擇直接通過脫硫脫硝裝置自帶煙囪排放，則當發(fā)生停電事故時，煙氣必須通過焦爐煙囪排放,而焦爐煙囪由于長時間不使用處于冷態(tài)，無法及時形成吸力而導致煙氣不能排放,從而會存在引發(fā)爆炸等安全事故；
若選擇通過焦爐煙囪排放，由于當前很多脫硫脫硝工藝經(jīng)凈化后焦爐煙氣溫度低于130℃,這種低溫將使煙囪吸力不夠、排煙困難，從而引起系統(tǒng)阻力增大、煙囪腐蝕，不利于整個生產(chǎn)、凈化系統(tǒng)穩(wěn)定,甚至引起安全事故。
