焦化廠煉焦生產(chǎn)氮氧化物及一氧化氮分析與控制技術(shù)方案

焦化廠煉焦生產(chǎn)氮氧化物及一氧化氮分析與控制技術(shù)方案1、焦?fàn)t燃燒過程中生成的NO。主要是溫度熱力型的，用含氮組分的焦?fàn)t煤氣加熱，其生成的NO量所占比例最多不超過5%。而用貧煤氣加熱，則全部是溫度熱力型的NO。2、采用廢氣循環(huán)技術(shù)?？梢越档徒?fàn)t燃燒過程中NO生成量。在工業(yè)實(shí)驗(yàn)中，用分段加熱與廢氣循環(huán)相結(jié)合，當(dāng)火道平均溫度1295℃，廢氣循環(huán)量為43％時(shí)，燃燒廢氣中NO濃度為313mg/m3,而將廢氣循環(huán)量x由43％降至12％時(shí)，則NO濃度上升為520mg/m3。當(dāng)廢氣循環(huán)x量由12％減少至0時(shí)，則NO濃度由75ppm上升至125ppm?？蓌見廢氣循環(huán)對(duì)降低NO的作用不容忽視。但廢氣循環(huán)技術(shù)中，廢x氣與上升氣流的煤氣和空氣混勻狀況是關(guān)鍵，而混勻狀況又與燃燒空間的幾何形狀以及煤氣、空氣、廢氣的流速、壓力等有關(guān)，而這些因素又難以用計(jì)算來表述，只有通過經(jīng)驗(yàn)來摸索。廢氣、煤氣、空氣混勻程度好，則減緩燃燒強(qiáng)度的效果就好，降低NOx的作用就大，否則就影響其作用。實(shí)驗(yàn)證明，煤氣口、空氣口的位置本身對(duì)NO生成量也很有x關(guān)系。如煤氣口與空氣口拉開距離或交錯(cuò)排列以及將焦?fàn)t煤氣出口布置在一個(gè)角落，使煤氣與空氣出口后減小混合機(jī)率，從而減緩燃燒強(qiáng)度，降低燃燒溫度，也有利于減少NO生成量。x1/4上述情況說明，用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)，采用廢氣循環(huán)技術(shù)，當(dāng)火道溫度1250℃以上時(shí)，尚難達(dá)到使NO以NO計(jì)，濃度不大于x 2500mg/m3。用貧煤氣加熱時(shí)，采用廢氣循環(huán)，當(dāng)火道溫度不高于1300℃時(shí)，可以使燃燒廢氣中NO以NO計(jì)，濃度＜400mg/m3。x 23、采用分段加熱。如分段供空氣并控制α值，尤其對(duì)含氮組分燃料型NO，由于燃燒過程中氧不足降低了向NO的轉(zhuǎn)化率，從而實(shí)現(xiàn)降低焦?fàn)t燃燒廢氣中氮氧化物濃度的目的。4、用分段加熱和廢氣循環(huán)相結(jié)合的技術(shù)。用焦?fàn)t煤氣之所以廢氣中氮氧化物濃度高，是由于：①焦?fàn)t煤氣燃燒時(shí)燃燒溫度高，溫度熱力型NO量增加；②焦?fàn)t煤氣中有含氮組分以及CH和CH等，在燃燒過程中4 mn這些組分都會(huì)增加廢氣中的NO生成量。5、采用含氮組分低的燃料。加強(qiáng)焦?fàn)t煤氣的凈化和盡量多用貧煤氣。對(duì)焦?fàn)t煤氣的凈化程度應(yīng)予以關(guān)注。焦?fàn)t煤氣中含NH、HCN、吡啶和喹啉等，這些3含氮組分，特別是HCN如含量高，會(huì)增加廢氣中NO的生成量。檢測(cè)6m焦?fàn)t時(shí)，用焦?fàn)t煤氣加熱，火道平均溫度為1322℃,NOx以NO計(jì)為720mg/m3。檢測(cè)時(shí)，由于煤氣凈化系統(tǒng)的脫硫裝置2未投產(chǎn)，含HCN量高，如以1.5g/m3計(jì)，則僅此一項(xiàng)即為190×1.5=285g,設(shè)有50％轉(zhuǎn)化為NO，則：(NO/HCN)×(285/2)＝157g；也就是說,比用脫硫脫氰后的焦?fàn)t煤氣，其NO濃度增加2/4157－50＝107mg/m3，因而XXX6m焦?fàn)t若用脫硫脫氰后的焦?fàn)t煤氣，則燃燒廢氣中的NO濃度可能在720－100＝620mg/m3。x所以在煤氣凈化工藝中，從降低廢氣中NO生成量考慮：①選擇脫硫脫氰效率高的工藝；②選擇對(duì)降低NH效率高，并對(duì)降低吡啶也有益的以酸吸收3的硫銨工藝為好。此外，要關(guān)注初冷效率，初冷效率高對(duì)脫除吡啶和喹啉等有幫助。6、降低火道溫度，從而降低NO濃度。x很多資料都表明，焦?fàn)t廢氣中氮氧化物濃度與焦?fàn)t立火道溫度有關(guān)（實(shí)際是與燃料燃燒溫度有關(guān)）。當(dāng)火道溫度1200～1250℃時(shí)，焦?fàn)t廢氣中氮氧化物濃度不明顯，溫度高于1300℃時(shí)，NO明顯增加。當(dāng)火道溫度由1300℃升至1350℃時(shí)，溫度±x10℃,則以NO計(jì)的NO±30mg/m3左右。2 x如前所述，當(dāng)火道溫度保持在不高于1250℃時(shí)，由于燃燒強(qiáng)度的降低，用焦?fàn)t煤氣加熱，采用廢氣循環(huán)技術(shù)，燃燒高溫區(qū)溫度也在1750℃以下，生成的NO以NO計(jì)（O5%）也不會(huì)高于x 2 2mg/m3。7、焦?fàn)t老化后治理。焦?fàn)t老化后，由于荒煤氣漏氣率增加，以及爐體結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性有所降低，使加熱系統(tǒng)氣流間受到干擾：①導(dǎo)致廢氣循環(huán)量有所降低；②火道中增加了含氮組分NH、HCN以及CH和CH等，所以3 4 mn3/4老焦?fàn)t中NO量會(huì)有所增加，但對(duì)于分段加熱結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，由于上升氣流基本處于α<l的情況，所以因荒煤氣竄漏而使NO量增加的因素比其他結(jié)構(gòu)焦?fàn)t受到的影響小。8、總結(jié)。（1）、降低燃燒溫度是關(guān)鍵，控制火道中實(shí)際燃燒溫度不高于1750℃和1650℃，才能使NO濃度不高于500mg/m3和x350mg/m3。2）、分段燃燒，控制基本燃燒區(qū)供氧量是降低燃燒溫度的重要手段。3）、在焦?fàn)t結(jié)