焦炉烟气脱硝（Denitrification）技术主要用于去除烟气中的氮氧化物（NOx，包括NO和NO₂），以满足环保排放标准（如中国《炼焦化学工业污染物排放标准》GB 16171-2012）。以下是焦炉烟气常见的脱硝形式及其特点：

1. 选择性催化还原（SCR，Selective Catalytic Reduction）

原理

在催化剂（如V₂O₅-WO₃/TiO₂）作用下，向烟气中喷入还原剂（氨气NH₃或尿素溶液），将NOx还原为N₂和H₂O。
反应式：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O4NO+4NH3​+O2​→4N2​+6H2​O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O2NO2​+4NH3​+O2​→3N2​+6H2​O

特点

• 脱硝效率高（80%~95%），是主流技术。
• 催化剂类型：
  • 高温SCR：传统催化剂（300~400℃），需烟气再加热（焦炉烟气温度通常为180~300℃）。
  • 中低温SCR：新型催化剂（180~280℃），适合焦炉直接应用。
• 关键问题：
  • 氨逃逸（需控制NH₃残留，防止腐蚀和铵盐堵塞）。
  • 催化剂中毒（焦炉烟气含SO₂、粉尘，可能导致催化剂失活）。

适用场景

• 焦炉烟气温度适中（200~300℃）时可直接使用中低温SCR。
• 若烟气温度低，需配套 GGH（烟气换热器） 或 热风炉加热。

2. 选择性非催化还原（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）

原理

在高温炉膛（900~1100℃）喷入尿素或氨水，无需催化剂，直接还原NOx。
反应式（以尿素为例）：

2NO+CO(NH2)2+½O2→2N2+CO2+2H2O2NO+CO(NH2​)2​+½O2​→2N2​+CO2​+2H2​O

特点

• 脱硝效率较低（30%~50%），适合作为辅助脱硝手段。
• 无需催化剂，投资成本低，但还原剂消耗量大。
• 温度窗口严格：焦炉烟道温度通常低于SNCR所需温度，需改造或与其他技术联用。

适用场景

• 适用于配合 SCR 或 臭氧氧化法 使用，作为前置脱硝。

3. 臭氧氧化法（O₃ Oxidation + 吸收）

原理

利用臭氧（O₃）将难溶于水的NO氧化为易溶的NO₂或N₂O₅，再用碱液（如NaOH）吸收。
反应式：

NO+O3→NO2+O2NO+O3​→NO2​+O2​NO2+O3→N2O5NO2​+O3​→N2​O5​N2O5+2NaOH→2NaNO3+H2ON2​O5​+2NaOH→2NaNO3​+H2​O

特点

• 适合低温烟气（无需加热）。
• 可同时脱硫脱硝（与湿法脱硫结合）。
• 缺点：
  • 臭氧制备能耗高，运行成本高。
  • 对NOx浓度敏感，高浓度时经济性差。

适用场景

• 低浓度NOx（<500 mg/m³）或与其他技术联用。

4. 活性炭（焦）吸附法

原理

活性炭或活性焦吸附NOx，同时在表面催化还原为N₂，或通过热再生回收NOx副产品。

特点

• 一体化脱硫脱硝：可同步去除SO₂、NOx、粉尘。
• 资源化：副产硫酸或硝酸。
• 缺点：
  • 投资和运行成本高。
  • 系统复杂，适合大型焦化厂。

代表工艺

• 日本住友工艺、中国 SCO（Sulfur-Carbon-Oxygen）技术。

5. 低温等离子体法（非主流）

原理

通过高压放电产生等离子体，将NOx氧化为高价态（NO₂、N₂O₅），再吸收或还原。

特点

• 尚处于实验阶段，能耗高，工业化应用较少。

6. 组合工艺（常见于焦炉烟气治理）

（1）半干法脱硫 + SCR脱硝

流程：
焦炉烟气 → 余热回收 → 半干法脱硫（如CFB）→ 除尘 → SCR脱硝 → 排放
优势：

• 脱硫脱硝效率均＞90%，系统稳定。

（2）湿法脱硫 + SCR脱硝

关键问题：湿法脱硫后烟气温度低，需 GGH加热 或采用 低温SCR催化剂。

技术对比表

选型建议

1. 优先推荐：
   • 中低温SCR（焦炉烟气温度适配，效率高）。
   • 若烟气温度不足，可配套 GGH换热器 或 热风炉。
2. 辅助技术：
   • SNCR（用于高温段预处理）。
   • 臭氧氧化（低浓度NOx或末端深度治理）。
3. 高标准要求：
   • 活性炭一体化技术（协同脱硫脱硝，但成本高）。

需根据 烟气参数（NOx浓度、温度）、排放标准、投资预算 综合选择。