焦炉烟气中存在的大量SO2和NOx是形成酸雨和雾霾的主要污染物。为了落实当前环保生产的基本国策,对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘处理已成为各大企业的当务之急。SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺效率高,副产品少,抗冲击能力强,是目前国际上一种较为先进的焦炉烟气净化处理技术。
焦化是钢铁生产过程中污染较为严重的工艺环节之一，在焦炉的生产过程中会产生大量含有粉尘、SO2、NOx等有害物质的废气，所以必须对焦炉烟气进行综合处理。如今中国对焦化行业SO2和NOx等污染物排放要求日趋严格，焦炉烟气的治理已经成为钢铁企业环保达标的重中之重。如何对焦炉废气进行脱硫脱硝处理已经成为中国环保领域以及世界能源领域需要解决的主要问题。
下面主要分析一下“SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘”工艺的技术原理及流程。
工艺原理及流程
1.SDS干法脱硫工艺原理
通过高效的SDS干法脱酸喷射及均布装置，脱酸剂(粒度为20～25μm)在烟道内被热激活，比表面积迅速增大，与烟气充分接触，发生物理、化学反应，烟气中的SO2等酸性物质被吸收净化。
完成的主要化学反应见式(1)和式(2)：
2NaHCO3+SO2+1/2O2→Na2SO4+
2CO2+H2O (1)
2NaHCO3+SO3→Na2SO4+2CO2+H2O (2)
与其他酸性物质(如HCl、HF等)的反应见式(3)和式(4)：
NaHCO3+HCl→NaCl+CO2+H2O (3)
NaHCO3+HF→NaF+CO2+H2O (4)
SDS脱硫工艺具有操作简单易维护、一次性投资少、占地面积小、运行成本低、全干系统无需用水、脱硫效率高等特点，并且该工艺具有良好的调节特性，脱硫装置的运行及停运不影响焦炉的连续运行，脱硫系统的负荷范围与焦炉负荷范围相协调，可以保证脱硫系统可靠和稳定地连续运行。
目前SDS干法脱酸技术应用在许多行业，包括焦化、燃煤电厂、危险废物焚烧炉、柴油发电等，都取得了很好的净化效果。
2.SCR脱硝工艺原理
选择性催化还原(SCR)法，即在装有催化剂的反应器内用氨作为还原剂来脱除氮氧化物。烟气中的NOx一般由体积分数约为95%的NO和5%的NO2组成。NOx经脱硝反应转化成分子态的氮气和水蒸气。
SCR工艺主要反应方程式见式(5)和式(6)：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O (5)
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O (6)
由于焦炉烟道烟气脱硫后属于中低温脱硝范畴，所以SCR工艺采用中低温脱硝催化剂，该催化剂具有催化反应温度窗口宽、SO2转化率和NH3逃逸率低、抗硫性好、脱除效率高、比表面积大、结构强度高、寿命长等特点。
3.工艺流程
焦炉烟气分别由地下机侧和焦侧烟道引出，经原烟气管道阀门和新增入口管道阀门切换并汇合后，进入总烟气管道，在总烟道内，通过高效的SDS干法脱酸喷射及均布装置，使脱酸剂与焦炉烟气充分接触，发生物理、化学反应，烟气中的SO2等酸性物被吸收净化。经吸收SO2等酸性物质并干燥的含粉料烟气进入布袋除尘器进行进一步的脱硫反应及烟尘净化;脱硫除尘后的烟气由SCR脱硝反应器进行脱硝净化，烟气中的NOx与SCR反应器内喷氨格栅喷出的NH3在静态混合器里进行充分混合，并在中低温催化剂的作用下与NH3发生反应，生成N2和H2O，从而达到去除烟气中的NOx的目的，净烟气由增压风机抽引，经出口烟道至原焦炉烟囱排入大气。
另外，在实际工程应用中会加设加热炉，当烟气温度较低时，通过煤气燃烧加热焦炉烟气，提高后续的脱硝反应效率。在焦炉烟气管道原有2台地下挡板阀旁，新建配重式地下闸板阀，该阀门具有气动、手动及电动控制功能。增压风机与焦炉煤气加热系统设置连锁，遇停电等原因造成风机故障不能正常排放废气时，焦炉交换机停止加热;同时，配重式插板阀的电磁阀打开，气缸驱动吊钩脱钩，配重装置落地，阀门2s内快速打开，烟气迅速切换到热备烟囱排放，焦炉交换机恢复煤气加热。
SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺具有其特有的优势，更适合焦炉烟气净化。从工艺技术的先进性来看，该工艺具有较高的脱硫脱硝效率，工艺技术简单实用、占地小、投资少、副产物少且硫酸钠含量高，便于利用。
SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝工艺是目前国际上较为先进的一种脱硫脱硝工艺。通过合理的操作，可以确保脱硫脱硝系统长期、安全、稳定、连续地达标运行。
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