钙基固定床/移动床干法脱硫脱硝一体化在煤化工烟气治理中的应用

1. 煤化工行业情况简介

1.1 焦化行业（炼焦）：

• 焦炉烟道气中的污染物治理一般采用钙基固定床/移动床脱硫除尘脱硝一体化技术或者钙基超细粉+除尘器的脱硫除尘技术与SCR脱硝技术相结合；

• 干熄焦、地面站等通常采用钙基超细粉脱硫方式；为了提升除尘灰的可用成分纯度，减少/避免粉状脱硫剂与除尘灰的掺混，通常会考虑采用钙基固定床/移动床脱硫除尘技术；

1.2 煤化工（焦化深加工），粗苯加氢精制：

粗苯是煤焦化（炼焦）过程中的副产物，主要来自焦炉煤气回收的焦油轻馏分。

粗苯加氢精制旨在将焦化粗苯转化为高纯度苯、甲苯、二甲苯（BTX）等芳烃产品，属于煤化工产业链中的关键环节。

• 在粗苯加氢精制工艺中，导热油炉、加氢炉（或反应器）和管式炉均扮演重要角色，随着国家环保要求越来越高，对于该类炉窑的烟气污染物治理日益引起人们重视；

• 而该类炉窑的烟气量通常较小，硫化物、氮氧化物、粉尘浓度不高，同时考虑现场空间受限，钙基固定床干法脱硫脱硝一体化非常适合于该类炉窑的烟气污染物治理；

2. 钙基固定床脱硫脱硝一体化的优势和特点

• 钙基固定床干法可以满足环保要求，实现达标排放，为成熟的工艺路线，已广泛应用于钢铁、焦化、电力、生物质等行业和领域；

• 钙基固定床干法工艺符合国家环保政策要求，为环保推荐工艺路线；

• 投资及运行成本较低，对烟气温度几乎无要求，50℃-350℃区间均可以实现理想的效果；

• 不需要增加岗位工人，几乎无需检修维护；

• 可同时满足脱硫脱硝功能（装填脱硫剂、无氨脱硝剂即可），亦可预留后期脱硫脱硝的功能（预留装料空间，后期装填相应的脱硫剂/无氨脱硝剂即可），无需再次停产改造，无需增加投资，减少占地空间；

• 可根据现场实际空间情况灵活调整布置；

• 副产物为固废，可以进入到下一道工序（诸如水处理、水泥厂、制等）进行资源化利用，供应商亦可进行回收；

3. 固定床干法脱硫脱硝一体式

3.1  固定床干法脱硫脱硝一体式的应用情况

固定床干法脱硫脱硝工艺适用于各类炉窑——以高炉煤气/混合煤气/天然气等燃料介质燃烧的轧钢加热炉、热风炉、电厂锅炉、石灰窑、锻造炉、热处理炉窑、回转窑、矿热炉等的烟气硫化物、氮氧化物治理；

因其投资低，运行成本低，且布置灵活，几乎可以实现免维护，因此，得到了广泛应用；

我司已建成的应用固定床干法脱硫脱硝工艺的企业包括方大萍安钢，山东巨能，山东潍坊特钢，安钢集团信阳钢铁，唐山港陆钢铁，福建大东海、福建三钢等多个企业；

3.2 国家环保政策支持

更为值得关注的是，中华人民共和国工业和信息化部，生态环境部公告2023年第33号文《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2023年版）》中，明确提出将固定床干法脱硫工艺装备收入其中，作为国家鼓励发展的技术形式；

3.3 脱硫脱硝系统

3.3.1脱硫脱硝技术原理

该种工艺脱硫脱硝方式仅需配套固定床干法脱硫脱硝反应器即可，无需另行设置除尘装置，脱硫剂脱硝剂颗粒形成的固定床本身有抑尘除尘作用（颗粒层除尘原理）。

1.本技术是固定床干法脱硫技术，采用脱硫剂催化把烟气中的二氧化硫先氧化成为三氧化硫然后被氢氧化钙吸收生成硫酸钙:

SO₂ + 1/2 O₂ → SO₃

SO₃ + Ca(OH)₂ → CaSO₄ + H₂O

这个方法在工程上的实现是采取固定床技术，碱（可以是氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化镁等，本项目采用氢氧化钙）与催化剂的成型颗粒装于脱硫反应器中，烟气流过后，其中的二氧化硫氧化成为三氧化硫并被反应固化成为硫酸钙（石膏）固体。

2.固定床干法脱硝采用无氨脱硝剂；

当氢氧化钙与二氧化氮反应时，会生成硝酸钙（Ca(NO₃)₂）和水（H₂O）。

Ca(OH)₂+2NO₂→Ca(NO₃)₂+H₂O

可以在较宽和较低温度范围内（室温至350 ℃以下）将Nox催化消除，其去除率可达到85 %或更高。过程简单操作方便，投资运行成本均较低。

脱硝对温度有一定的要求，但是比SCR脱硝催化剂的适用温度低很多，可以非常有效的降低成本。由于不使用氨气，无安全隐患。

此方法适合所有规模的应用，从电厂烟气脱硫到烧结机、焦化炉、热风炉、工业民用加热炉、锅炉等工况场合的脱硫脱硝均可有效实现目的。

过程简单，效果卓异，投资运行均较省。

3.3.2钙基固定床类型

钙基固定床，根据气流与物料的运行方向，分为轴向流和径向流；

B.1  在轴流式固定床反应器内部，干法脱硫剂、无氨催化剂自上往下沉降（定期），烟气自下往上流动，烟气流通方向与干法脱硫剂、无氨催化剂沉降方向相对。轴流式固定床反应器典型结构示意见图B.1。

B.2  在径流式固定床反应器内部，干法脱硫剂、无氨催化剂自上往下沉降（定期），烟气水平流动，烟气流通方向与干法脱硫剂、无氨催化剂沉降方向垂直。径流式固定床反应器典型结构示意见图B.2。

两种方式均得到了广泛的应用，我司亦有采用两种方式投用投产的案例；均可以实现较好的效果指标保证，根据各自工艺形式和内部结构的差异，有其各自的特点和优势；

3.3.3工艺流程说明

烟气经干法脱硫脱硝塔由下部进入上部排出（或者一侧进入另一侧排出），脱硫脱硝剂在重力作用下从上部往下部降，与烟气进行接触。

脱硫反应堆温度不敏感，几乎适用于常温到350℃的温度区间；

脱硝反应受烟气温度反应波动不明显，在120～350℃均有良好的脱硝效率。

3.3.4设备设施

固定床系统主要由烟道系统、固定床吸收仓单元、物料输送装置构成。

单个固定床吸收仓单元由金属壳体、料仓、料床、卸料阀、进烟口、排烟口等组成。

保证烟气自由流动的同时，吸收剂一直固定在床层中，不随烟气移动，不会增加烟气含尘量。

采用卸料阀根据实际使用情况换料，通过物料重力自上而下的运动，将底部已饱和的废料先排出仓外，新鲜的物料由顶部的缓存室补充至料床中，提高了吸收剂的利用率。

3.3.5上料系统

上料采取电动葫芦吊将吨包袋从地面吊至上料口，每隔一定时间将脱硫剂脱硝剂加注进料仓。

3.3.6卸料系统

卸料系统主要由卸料锥斗、卸料机组成。

反应完全的脱硫剂脱硝剂从反应器底部定期排出，以维持固定床整体的脱除效率。卸料时，现场操作箱启动对应的卸料阀，人工吨包袋接装废料，封包后转运至储运场地。

4.上海轩鼎集团介绍

上海轩鼎冶金科技集团有限公司（以下简称轩鼎集团），是一家集技术咨询和服务、工程项目总承包、环保材料生产加工等于一体的集团公司；主要专注于冶金工程、工业炉窑工程、环保工程的上海市高新技术企业、专精特新企业；

轩鼎集团拥有完善的加热炉工艺、冶炼工艺、环保工艺、机械设备、三电自动化、汽化冷却、液压润滑、给排水、暖通、土建的专业设计团队；有丰富经验的专业化采购和严格的施工管理体系；有完善的售后服务团队。

工业炉事业部、冶炼事业部、环保事业部紧密衔接和协同，实现真正意义上的工艺+环保的结合，可以更好的确保投产效果和指标排放。尤其是工厂与环保事业部结合，专项承担环保领域材料研发及生产，可提供优质固定床干法脱硫剂/无氨脱硝剂、钙基超细粉（替代小苏打）、CO催化剂等；

除了承建传统的各种类型工业炉窑总承包工程外，节能环保方面涵盖了钢铁企业从炼铁、炼钢、加热炉至轧钢全流程的技术服务和项目总承包，包括高炉煤气均压回收，休风放散回收，零放散；焖渣/轧机/烧结湿法除尘，加热炉煤气反吹，炉窑类烟气脱硫除尘脱硝，炉窑类固定床干法脱硫，炉窑类固定床干法脱硫脱硝一体式，钙基超细粉干法脱硫（替代小苏打）、CO催化氧化技术的应用等；

工程项目总承包+环保材料供货+副产物回收+运维维保；

同时基于环保技术的积累及环保材料的研发生产，对于焦化行业、垃圾焚烧行业、水泥行业、硅材料等的烟气污染物治理，尤其钙基环保材料的广泛应用取得了非常显著的效果和成果；

4.1 上海轩鼎分支机构：

轩鼎集团总部位于上海闵行莘庄商务区，旗下设立分支机构及事业部如下：

4.2 生产加工基地：

轩鼎集团下属铜陵/浮梁生产基地，致力于新型环保材料的研发、生产、销售，主要专注于固定床干法脱硫剂/无氨脱硝剂、钙基超细粉（替代小苏打）、CO催化剂等领域的产品研发和生产。

    为了更好的满足客户需要，尤其短期大产量环保材料的需求，轩鼎集团在安徽铜陵、江西浮梁等地均设立有环保材料生产加工基地，可实现年产能100000吨的规模；

    依托于轩鼎集团和自身科研团队，对终端用户各种工况提供综合性的一揽子工艺解决方案，结合工艺路线，提供针对性的专用材料，以实现用户的环保达标，实现投资和运行成本*优化。

基于以上，轩鼎集团可同时提供如下服务：

1）可以提供固定床干法脱硫(脱硝一体化)、钙基干法脱硫工程项目总承包服务；

2）可以提供脱硫剂/无氨脱硝剂、钙基超细粉（替代小苏打）、CO催化剂材料供货服务；

3）对业主方现有项目提供相应的技术咨询、改造等服务，助力钢企达标排放；

发明专利：检测用烟气处理系统和药剂寿命检测方法（ZL2024 1 0382453.9）；

发明专利：一种用于纯干法脱硫工艺的多边形的脱硫剂及其制备方法（ZL2024 1 0643927.0）；

4.3 上海轩鼎资质相关：

♢ 营业执照

♢ 上海市高新技术企业

♢ 上海市专精特新

♢ 开户许可证

♢ 环境工程设计专项（大气污染防治工程）——乙级

♢ 环境工程设计专项（固体废物处理工程）——乙级

♢ 环保类（大气污染治理类）工程承包资质—大气污染治理专项资质

♢ 环保类（大气污染治理类）安全生产许可证—大气污染治理专项许可证

• 尤其针对加热炉煤气减排（反吹）、高炉煤气均压回收、烟气脱硝、脱硫项目、轧机除尘

♢ ISO质量体系认证

♢ ISO环境体系认证

♢ ISO职业健康体系认证

♢ AAA荣誉证书

4.4 上海轩鼎专利相关：