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摘要：冶炼厂挥发窑废气脱硝，通过对臭氧氧化法脱硝、SCR脱硝工艺的综合比较，选择合适的烟气脱硝工艺。
关键词：冶炼厂挥发窑废气，烟气脱硝，臭氧氧化法脱硝，SCR脱硝
某冶炼厂有一条氧化锌回转窑生产线，利用焙烧炉的炉渣加煤燃烧产生高温，使炉渣内的氧化锌挥发，高温烟气依次通过余热锅炉和高温电除尘器，烟气中的氧化锌冷却后分离出来通过高温电除尘器回收，除尘后的烟气进入碱法脱硫系统脱硫后排放，主要工艺流程如下图：
由上表可以看出，目前挥发窑烟气污染物NOx和粉尘排放不达标，本文主要考虑NOx的达标排放。
对于挥发窑烟气NOx污染控制，目前商业运行最多的的烟气脱硝技术：选择性催化还原（SCR）和氧化法。
①选择性催化还原（SCR）工艺简介
选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）是基于催化剂的作用下，喷入的氨将烟气中的NO，还原为N：和H20。还原剂以NH3为主，催化剂有贵金属和非贵金属两类。
SCR的化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂的作用下，有选择地把烟气中的NOx还原为N2。
上面第一个反应是主要的，因为烟气中几乎95%的NO：是以NO的形式存在，在没有催化剂的情况下，上述化學反应只在很窄的温度范围内（980℃）进行，通过选择合适的催化剂，反应温度可以降低到适合实际使用的温度范围内。
SCR根据催化剂的实际起效温度，可用分为低温SCR、中温SCR和高温SCR。低温SCR一般是指催化反应温度在300℃以下，中温SCR的催化剂反应温度在300～420℃，高温SCR指催化剂的反应温度在450～650℃。
SCR系统主要由反应器、催化剂、氨贮存罐和氨喷射器等组成。氨喷射点在SCR装置的超始端。SCR脱硝效率一般为60～90%。影响脱硝效率有以下几个主要因素：催化剂活性、反应温度、烟气在反应器内的空间速度、催化剂类型、结构、表面积。
②氧化法工艺简介
强氧化剂氧化脱硝利用强氧化剂的强氧化性，将烟气的中NO氧化成易与水溶液反应的N02，再用水溶液或者碱液吸收N02，从而达到脱硝的目的，主要反应原理为：
强氧化剂脱硝属于湿法脱硝，常见的氧化剂有气相和液相之分，气相氧化剂有03、C102等；液相氧化剂有H202、NaCl02等水溶液。
根据挥发窑烟气的特性，本文提供SCR和氧化法两个方案进行比选。其中SCR选用低温催化剂，氧化法选用使用频率最高的臭氧氧化法。本文就这两种技术做一个简单的比较。
a、一次投资：SCR还原剂考虑采用20%浓氨水蒸发为氨气后作为还原剂，一次投资主要为SCR反应器与低温催化剂以及还原剂系统投资；氧化法主要为臭氧发生器及配套设施投资，由于后续有碱法吸收脱硫系统，不考虑氧化后的吸收区投资。经询价与预算，两种工艺一次投资相差不多，氧化法工艺一次投资会略高于SCR低温脱硝工艺；
b、运行费用；
（1）SCR系统运行费用主要由以下物料消耗和能源消耗组成（按年运行8000小时计算）。挥发窑SCR脱硝系统年运行成本为约65.2万元。
挥发窑每年脱除的NOX量为：（250-100）*100000*8000/109=120吨
折算到脱除每kgNOX的运行费用为：5.4元。
（2）臭氧氧化法运行费用主要由以下物料消耗和能源消耗组成（按年运行8000小时计算）。挥发窑SCR脱硝系统年运行成本为约205.6万元。
挥发窑每年脱除的NOx量为：（250-100）*100000*8000/109=120吨
折算到脱除每kgNO。的运行费用为：17.1元。
c、二次污染：SCR脱硝后终产物为H20和N2，没有任何污染，脱硝催化剂为危险废物，由有资质的公司专门回收；氧化法脱硝终产物为硝酸盐，而且杂质含量较高，可利用性有待开发，而且高盐废水目前为处理难度较大的废水，会造成二次水污染，同时，臭氧逃逸造成空气二次污染；淄博市环保局就已经明文规定，烟气脱硝不得使用氧化法，已经使用氧化法的必须更改为SCR或者SNCR。
d、前瞻性：两种工艺都能满足更高的环保要求，但是SCR要提高脱硝效率一次投资和运行费用增加不多，而氧化法的运行费用会成倍增加；
e、消耗品未来趋势：SCR脱硝主要消耗品为催化剂和氨水，随着经济发展，氨水的价格未来会涨，而催化剂随着工艺的成熟价格会下降，整体运行费用呈下降趋势；氧化法主要消耗品为强氧化剂和电耗，随着经济发展，强氧化剂和电费都呈上涨趋势。
通过综合比较，臭氧氧化法无论是一次投资还是运行成本都高于SCR脱硝工艺，同时还会带来二次污染，因此本文推荐采用SCR低温烟气脱硝技术。
关键词：冶炼厂挥发窑废气，烟气脱硝，臭氧氧化法脱硝，SCR脱硝
某冶炼厂有一条氧化锌回转窑生产线，利用焙烧炉的炉渣加煤燃烧产生高温，使炉渣内的氧化锌挥发，高温烟气依次通过余热锅炉和高温电除尘器，烟气中的氧化锌冷却后分离出来通过高温电除尘器回收，除尘后的烟气进入碱法脱硫系统脱硫后排放，主要工艺流程如下图：
由上表可以看出，目前挥发窑烟气污染物NOx和粉尘排放不达标，本文主要考虑NOx的达标排放。
对于挥发窑烟气NOx污染控制，目前商业运行最多的的烟气脱硝技术：选择性催化还原（SCR）和氧化法。
①选择性催化还原（SCR）工艺简介
选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）是基于催化剂的作用下，喷入的氨将烟气中的NO，还原为N：和H20。还原剂以NH3为主，催化剂有贵金属和非贵金属两类。
SCR的化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂的作用下，有选择地把烟气中的NOx还原为N2。
上面第一个反应是主要的，因为烟气中几乎95%的NO：是以NO的形式存在，在没有催化剂的情况下，上述化學反应只在很窄的温度范围内（980℃）进行，通过选择合适的催化剂，反应温度可以降低到适合实际使用的温度范围内。
SCR根据催化剂的实际起效温度，可用分为低温SCR、中温SCR和高温SCR。低温SCR一般是指催化反应温度在300℃以下，中温SCR的催化剂反应温度在300～420℃，高温SCR指催化剂的反应温度在450～650℃。
SCR系统主要由反应器、催化剂、氨贮存罐和氨喷射器等组成。氨喷射点在SCR装置的超始端。SCR脱硝效率一般为60～90%。影响脱硝效率有以下几个主要因素：催化剂活性、反应温度、烟气在反应器内的空间速度、催化剂类型、结构、表面积。
②氧化法工艺简介
强氧化剂氧化脱硝利用强氧化剂的强氧化性，将烟气的中NO氧化成易与水溶液反应的N02，再用水溶液或者碱液吸收N02，从而达到脱硝的目的，主要反应原理为：
强氧化剂脱硝属于湿法脱硝，常见的氧化剂有气相和液相之分，气相氧化剂有03、C102等；液相氧化剂有H202、NaCl02等水溶液。
根据挥发窑烟气的特性，本文提供SCR和氧化法两个方案进行比选。其中SCR选用低温催化剂，氧化法选用使用频率最高的臭氧氧化法。本文就这两种技术做一个简单的比较。
a、一次投资：SCR还原剂考虑采用20%浓氨水蒸发为氨气后作为还原剂，一次投资主要为SCR反应器与低温催化剂以及还原剂系统投资；氧化法主要为臭氧发生器及配套设施投资，由于后续有碱法吸收脱硫系统，不考虑氧化后的吸收区投资。经询价与预算，两种工艺一次投资相差不多，氧化法工艺一次投资会略高于SCR低温脱硝工艺；
b、运行费用；
（1）SCR系统运行费用主要由以下物料消耗和能源消耗组成（按年运行8000小时计算）。挥发窑SCR脱硝系统年运行成本为约65.2万元。
挥发窑每年脱除的NOX量为：（250-100）*100000*8000/109=120吨
折算到脱除每kgNOX的运行费用为：5.4元。
（2）臭氧氧化法运行费用主要由以下物料消耗和能源消耗组成（按年运行8000小时计算）。挥发窑SCR脱硝系统年运行成本为约205.6万元。
挥发窑每年脱除的NOx量为：（250-100）*100000*8000/109=120吨
折算到脱除每kgNO。的运行费用为：17.1元。
c、二次污染：SCR脱硝后终产物为H20和N2，没有任何污染，脱硝催化剂为危险废物，由有资质的公司专门回收；氧化法脱硝终产物为硝酸盐，而且杂质含量较高，可利用性有待开发，而且高盐废水目前为处理难度较大的废水，会造成二次水污染，同时，臭氧逃逸造成空气二次污染；淄博市环保局就已经明文规定，烟气脱硝不得使用氧化法，已经使用氧化法的必须更改为SCR或者SNCR。
d、前瞻性：两种工艺都能满足更高的环保要求，但是SCR要提高脱硝效率一次投资和运行费用增加不多，而氧化法的运行费用会成倍增加；
e、消耗品未来趋势：SCR脱硝主要消耗品为催化剂和氨水，随着经济发展，氨水的价格未来会涨，而催化剂随着工艺的成熟价格会下降，整体运行费用呈下降趋势；氧化法主要消耗品为强氧化剂和电耗，随着经济发展，强氧化剂和电费都呈上涨趋势。
通过综合比较，臭氧氧化法无论是一次投资还是运行成本都高于SCR脱硝工艺，同时还会带来二次污染，因此本文推荐采用SCR低温烟气脱硝技术。