焦爐煙氣脫硝（Denitrification）技術(shù)主要用于去除煙氣中的氮氧化物（NOx，包括NO和NO?），以滿足環(huán)保排放標準（如中國《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》GB 16171-2012）。以下是焦爐煙氣常見的脫硝形式及其特點：

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1. 選擇性催化還原（SCR，Selective Catalytic Reduction）

原理

在催化劑（如V?O?-WO?/TiO?）作用下，向煙氣中噴入還原劑（氨氣NH?或尿素溶液），將NOx還原為N?和H?O。
反應(yīng)式：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O4NO+4NH3?+O2?→4N2?+6H2?O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O2NO2?+4NH3?+O2?→3N2?+6H2?O

特點

• 脫硝效率高（80%~95%），是主流技術(shù)。
• 催化劑類型：
  • 高溫SCR：傳統(tǒng)催化劑（300~400℃），需煙氣再加熱（焦爐煙氣溫度通常為180~300℃）。
  • 中低溫SCR：新型催化劑（180~280℃），適合焦爐直接應(yīng)用。
• 關(guān)鍵問題：
  • 氨逃逸（需控制NH?殘留，防止腐蝕和銨鹽堵塞）。
  • 催化劑中毒（焦爐煙氣含SO?、粉塵，可能導(dǎo)致催化劑失活）。

適用場景

• 焦爐煙氣溫度適中（200~300℃）時可直接使用中低溫SCR。
• 若煙氣溫度低，需配套?GGH（煙氣換熱器）?或?熱風爐加熱。

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2. 選擇性非催化還原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

原理

在高溫爐膛（900~1100℃）噴入尿素或氨水，無需催化劑，直接還原NOx。
反應(yīng)式（以尿素為例）：

2NO+CO(NH2)2+?O2→2N2+CO2+2H2O2NO+CO(NH2?)2?+?O2?→2N2?+CO2?+2H2?O

特點

• 脫硝效率較低（30%~50%），適合作為輔助脫硝手段。
• 無需催化劑，投資成本低，但還原劑消耗量大。
• 溫度窗口嚴格：焦爐煙道溫度通常低于SNCR所需溫度，需改造或與其他技術(shù)聯(lián)用。

適用場景

• 適用于配合?SCR?或?臭氧氧化法?使用，作為前置脫硝。

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3. 臭氧氧化法（O? Oxidation + 吸收）

原理

利用臭氧（O?）將難溶于水的NO氧化為易溶的NO?或N?O?，再用堿液（如NaOH）吸收。
反應(yīng)式：

NO+O3→NO2+O2NO+O3?→NO2?+O2?NO2+O3→N2O5NO2?+O3?→N2?O5?N2O5+2NaOH→2NaNO3+H2ON2?O5?+2NaOH→2NaNO3?+H2?O

特點

• 適合低溫煙氣（無需加熱）。
• 可同時脫硫脫硝（與濕法脫硫結(jié)合）。
• 缺點：
  • 臭氧制備能耗高，運行成本高。
  • 對NOx濃度敏感，高濃度時經(jīng)濟性差。

適用場景

• 低濃度NOx（<500 mg/m3）或與其他技術(shù)聯(lián)用。

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4. 活性炭（焦）吸附法

原理

活性炭或活性焦吸附NOx，同時在表面催化還原為N?，或通過熱再生回收NOx副產(chǎn)品。

特點

• 一體化脫硫脫硝：可同步去除SO?、NOx、粉塵。
• 資源化：副產(chǎn)硫酸或硝酸。
• 缺點：
  • 投資和運行成本高。
  • 系統(tǒng)復(fù)雜，適合大型焦化廠。

代表工藝

• 日本住友工藝、中國?SCO（Sulfur-Carbon-Oxygen）技術(shù)。

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5. 低溫等離子體法（非主流）

原理

通過高壓放電產(chǎn)生等離子體，將NOx氧化為高價態(tài)（NO?、N?O?），再吸收或還原。

特點

• 尚處于實驗階段，能耗高，工業(yè)化應(yīng)用較少。

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6. 組合工藝（常見于焦爐煙氣治理）

（1）半干法脫硫 + SCR脫硝

流程：
焦爐煙氣 → 余熱回收 → 半干法脫硫（如CFB）→ 除塵 → SCR脫硝 → 排放
優(yōu)勢：

• 脫硫脫硝效率均＞90%，系統(tǒng)穩(wěn)定。

（2）濕法脫硫 + SCR脫硝

關(guān)鍵問題：濕法脫硫后煙氣溫度低，需?GGH加熱?或采用?低溫SCR催化劑。

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技術(shù)對比表

脫硝技術(shù)	脫硝效率	溫度要求	優(yōu)點	缺點
SCR	80%~95%	180~400℃	高效、成熟	催化劑成本高，怕中毒
SNCR	30%~50%	900~1100℃	無催化劑，投資低	效率低，溫度要求嚴
臭氧氧化	60%~80%	常溫	適合低溫煙氣	臭氧能耗高，運行費高
活性炭法	70%~90%	100~150℃	一體化脫硫脫硝	投資和運行成本極高

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選型建議

1. 優(yōu)先推薦：
   • 中低溫SCR（焦爐煙氣溫度適配，效率高）。
   • 若煙氣溫度不足，可配套?GGH換熱器?或?熱風爐。
2. 輔助技術(shù)：
   • SNCR（用于高溫段預(yù)處理）。
   • 臭氧氧化（低濃度NOx或末端深度治理）。
3. 高標準要求：
   • 活性炭一體化技術(shù)（協(xié)同脫硫脫硝，但成本高）。

需根據(jù)?煙氣參數(shù)（NOx濃度、溫度）、排放標準、投資預(yù)算 綜合選擇。