焦炉烟气脱硫脱硝技术（四）

活性炭/焦脱硫脱硝工艺

1活性炭/焦脱硫脱硝原理

根据活性焦的吸附特性和催化特性，烟气中SO₂、O₂及水蒸气分别吸附在活性焦表面，经过表面反应生成H₂SO₄吸附在活性焦微孔中，从而达到烟气脱硫的效果。

2SO₂+O₂+2H₂O→2H₂SO（1）

活性焦脱硝主要利用活性焦的催化性能进行选择性催化还原（SCR）反应，在还原剂（NH₃）的作用下将NO还原为N₂。

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O（2）

2NO₂+4NH₃+O₂→3N2+6H₂O（3）

活性焦再生机理：将吸附SO₂饱和的活性焦加热到400-500℃，蓄积在活性焦中的硫酸或硫酸盐分解脱附，产生的主要分解物是SO₂、N₂、CO₂、H₂O，其物理形态为高浓度SO₂的气体。主要反应是硫酸与活性焦反应：

2H₂SO₄+C→2SO₂+CO₂+2H₂O（4）

再生反应能够恢复活性焦的活性，而且其吸附和催化能力不但不会降低，还会得到提高。

副产物的转化利用：活性焦再生所产生的高浓度SO₂气体，其体积浓度达到20%-30%，高于现有硫酸生产中采用硫磺、硫铁矿燃烧所产生的SO₂气体浓度，可以用来生产浓硫酸、稀硫酸（70%）、硫磺、液态二氧化硫、亚硫酸铵、亚硫酸钠等。

2工艺流程

焦炉烟气在烟道总翻板阀前被引风机抽取进入余热锅炉，烟气温度从180℃降低至140℃，然后进入活性炭脱硫脱硝塔，在塔内先脱硫、后脱硝，烟气从塔顶出来经引风机送回烟囱排放（见图1）。从塔底部出来的饱和活性炭进入解析塔，SO₂等气体出来后送化工专业处理，再生后的活性炭重新送入反应塔循环使用。

该工艺主要由热力余热锅炉、活性炭脱硫脱硝塔、引风机、解析塔、热风炉及氨系统等组成。

图1 焦炉烟气活性炭脱硫脱硝工艺

3工艺特点

1）SO₂脱除效率可达98%以上，NO_x脱除效率可达80%以上，同时粉尘含量小于15mg/m³。

2）实现脱除SO₂、NO_x和粉尘一体化，脱硫脱硝共用一套装置。

3）烟气脱硫反应在120-180℃进行，脱硫后烟气排放温度120℃以上，不需增加烟气再热系统。

4）运行费用低，维护方便，系统能耗低（每万立方米焦炉烟道气耗能约2.51kgce，相当于吨焦脱硫脱硝耗能为0.587kgce）。

5）工况适应性强，基本不消耗水，适用于水资源缺乏地区；能适应负荷和煤种的变化，活性焦来源广泛。

6）无废水、废渣、废气等二次污染产生；资源回收、副产品便于综合利用。

4投资与操作成本

两套活性炭焦炉烟道气净化装置（处理烟气量2×40m³/h、年焦炭产能2×150万吨）的工程投资费用为1.05亿元，吨焦投资成本约为35元；吨焦脱硫脱硝操作成本约为13元。

表1 各种焦炉烟气脱硫脱硝工艺的吨焦投资和操作成本比较

以上焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术的吨焦投资成本和操作成本的对比，见表1。