新形勢(shì)下燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)的探討

胡彩云

（湖南麓南脫硫脫硝科技有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410005）

引言

燒結(jié)的過程中會(huì)發(fā)生高溫燃燒，使得燃料和燒結(jié)混合料在燒結(jié)反應(yīng)下產(chǎn)生多種污染物和粉塵廢氣，這會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，必須要根據(jù)國(guó)家頒布的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排放，把握燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)的有效運(yùn)用。

1 燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)的特性

在燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)中，漏風(fēng)率和固體料循環(huán)率都比較高，使得有些空氣無法通過燒結(jié)料層，就會(huì)加大燒結(jié)煙氣量。而且燒結(jié)煙氣系統(tǒng)的阻力變化大，也加大了煙氣量的變化。其次，二氧化硫的濃度變化大，這都是因?yàn)槠滟|(zhì)量、成分(包括含硫率)的差異波動(dòng)比較大[1]。這一過程中的原料是鐵礦石，使得燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜，氮氧化物、氯化氫、氟化氫、多環(huán)芳烴等氣態(tài)污染物都有很多，煙塵中還可能含有重金屬。而且其煙氣溫度變化范圍大，通常在120－180℃，含氧量和含濕量比較高。

2 新形勢(shì)下燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)的探討

2.1 活性炭纖維法煙氣脫硫技術(shù)

在脫除煙氣中的二氧化硫時(shí)，這一技術(shù)運(yùn)用了脫硫活性炭纖維催化劑，同時(shí)將硫資源進(jìn)行回收利用，進(jìn)行硫酸或硫酸鹽的生產(chǎn)。其脫硫率超過了95%，工藝過程和操作都比較簡(jiǎn)單，而且設(shè)備少，還可以實(shí)現(xiàn)硫資源的回收利用，主要運(yùn)用在電廠鍋爐煙氣、有色冶煉煙氣、鋼鐵廠燒結(jié)煙氣、大中型工業(yè)鍋爐的煙氣污染控制中。

活性炭纖維法煙氣脫硝技術(shù)的工藝過程和原理都比較復(fù)雜，但是運(yùn)用這一工藝進(jìn)行煙氣中SO2的脫除時(shí)，其有非常大的優(yōu)勢(shì)，活性炭具有吸附的特性，對(duì)于煙氣中的NOX、二惡英和汞等污染物都可以進(jìn)行有效的脫除，具有脫除多種污染物的功能[2]。在活性炭催化還原脫除氮氧化物后，可以實(shí)現(xiàn)60%－70%的脫硝率，而二惡英的脫除率可以達(dá)到95%，用其來吸附氧化脫除重金屬，脫除率也可以高達(dá)90%。

2.2 循環(huán)流化床脫硫+SCR脫硝工藝

這一工藝的吸收劑是干態(tài)的消石灰粉，當(dāng)然也可以運(yùn)用其他對(duì)二氧化硫有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液。通常鍋爐排出的煙氣會(huì)從具有文丘里裝置的吸收塔(即流化床)底部進(jìn)入，此時(shí)其速度加快，在與細(xì)的吸收劑粉末混合后，顆粒間、氣體與顆粒間會(huì)出現(xiàn)劇烈摩擦，此時(shí)噴入水霧要均勻，并降低煙溫，就會(huì)反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4。而脫硫后的煙氣會(huì)攜帶大量固體顆粒，經(jīng)由吸收塔頂部排出，由再循環(huán)除塵器進(jìn)行處理排放。這一工藝具有比較成熟的脫硝技術(shù)，適用范圍廣，污染物脫除效率比較高，最嚴(yán)格的污染物排放可以運(yùn)用這一技術(shù)，而且工程總投資和運(yùn)行費(fèi)用適中[2]。目前已建設(shè)脫硫裝置的燒結(jié)球團(tuán)企業(yè)可以繼續(xù)建設(shè)脫硝部分，不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)的問題，其維護(hù)運(yùn)行方便。但是這一工藝還產(chǎn)生很多副產(chǎn)物，沒有最的佳應(yīng)用途徑和資源回收價(jià)值，只能進(jìn)行廢物處理。

2.3 濕法脫硫+SCR聯(lián)合脫硝工藝

這一工藝技術(shù)成熟，脫硝效率比較好，但在燒結(jié)煙氣處理中應(yīng)用還比較少。因?yàn)闈穹摿蚝蟮臒煔鉁囟纫话阍?0-80℃間，而SCR技術(shù)在320-450℃的溫度下才能反應(yīng)。反應(yīng)溫度較高催化劑會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)或者結(jié)晶現(xiàn)象，但是反應(yīng)溫度太低，在催化劑表面硫酸銨會(huì)凝結(jié)堵塞催化劑的微孔，使得催化劑的活性大幅度降低。如果在脫硫工藝前運(yùn)用煙氣脫硝工藝，需要將燒結(jié)煙氣經(jīng)加熱裝置升溫，先脫硝再運(yùn)用換熱裝置進(jìn)行降溫處理，此時(shí)煙氣就得到了凈化。

2.4 濕法脫硝工藝

濕法脫硝工藝包括堿液吸收法、絡(luò)合吸收法、還原吸收法和氧化吸收法等。這一工藝運(yùn)用的是濕式洗滌的方法，屬于濕式洗滌并脫硫脫硝技術(shù)，一套設(shè)備中可以同時(shí)進(jìn)行煙氣中SO2和NOx的脫除，氧化吸收塔和堿式吸收塔兩段工藝都需要使用。在氧化吸收塔中，NO、SO2和有毒金屬需要運(yùn)用氧化劑來氧化；而后續(xù)工藝就是堿式吸收塔，吸收劑為堿液，殘余的酸性氣體會(huì)被吸收，實(shí)現(xiàn)95%以上NOx的脫除率。但是這一工藝運(yùn)用的還比較少，其催化劑昂貴，需要進(jìn)行一次性投資，運(yùn)行成本高。

2.5 電子束輻照煙氣聯(lián)合脫硫脫硝

這一工藝會(huì)運(yùn)用陰極發(fā)射在電場(chǎng)加速形成高能電子束，運(yùn)用這一電子束輻照煙氣，就會(huì)產(chǎn)生自由基，此時(shí)與SOx、NOx反應(yīng)就會(huì)生成硫酸和硝酸。在其中通入氨氣，產(chǎn)生的副產(chǎn)品就是(NH4)2SO4和NH4NO3等。目前這一方法已經(jīng)完成了工業(yè)實(shí)驗(yàn)，但是還沒有進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。因?yàn)槭悄芎母?、副產(chǎn)物含水率大，在運(yùn)用電子束時(shí)，還要采取一定的防輻射措施。

結(jié)語

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中鋼鐵行業(yè)占據(jù)著舉足輕重的地位，推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但是也大量消耗了很多資源能源，使得其周邊環(huán)境惡劣。因此，必須要減少其大氣污染物的排放，加強(qiáng)治理燒結(jié)煙氣，探索有效的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展。而通過以上的研究探討，活性炭纖維法煙氣脫硫技術(shù)是最適合的煙氣脫硫脫硝技術(shù)，在燒結(jié)煙氣時(shí)可以運(yùn)用這一工藝。

參考文獻(xiàn)

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