目前,脱硝工艺路线有很多种,但是技术相对成熟、应用较多的主要有活性炭/焦炭吸附法、SNCR/SCR、联合脱硫脱硝技术(一体化)等。相对于火电厂的烟气温度,焦炉烟气温度相对较低。对于燃烧焦炉煤气的焦炉,烟气温度约250-280℃,对于燃烧高炉煤气的焦炉,烟气温度更低,只有180-200℃,所以很多焦化厂采用的都是中温型SCR脱硝技术,脱硝温度约230-290℃,SCR脱硝催化剂通常采用V2O5、TiO2、WO3等。
脱硝机理如下:
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
在焦炉烟气中,除了含有大量的NOx以外,通常都含有一定的H2S、SO2、HCl、HF等腐蚀介质,因此脱硝设备存在硫腐蚀、氢腐蚀、酸腐蚀、氯腐蚀、氧化腐蚀、磨损腐蚀等各种腐蚀现象,严重影响设备的安全运行。
以H2S为例:
阳极反应:Fe-2e→Fe2+
阴极反应:2H++2e→Had(钢中扩散)+Hab→H2↑
阳极产物:Fe2++S2-→FeS↓
阳极反应生成的腐蚀产物FeS通常是一种有缺陷的结构,与钢铁表面黏结力差,易脱落,易氧化,而且电极电位较高,作为阴极与钢铁基体构成活性微电池,加速基体的腐蚀进程。
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