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《資源節約與環保》雜志論文

新形勢下燒結煙氣脫硫脫硝技術的探討

2019-5-28 13:34:02 | 瀏覽1045次 | 《資源節約與環保》論文 | 全部雜志

  摘 要:在新形勢下燒結煙氣脫硫脫硝技術取得了較大的改觀,脫硝裝置得到了廣泛的應用,重金屬污染物的排放大幅度減少。因此,要探討主要的燒結煙氣脫硫脫硝技術,并就其主要的優缺點進行分析,探討最有效的燒結煙氣脫硫脫硝技術,不斷改善鋼鐵冶金業的煙氣治理和減排工作,為人們創造更加健康的生態環境。

  關鍵字:新形勢;燒結煙氣脫硫脫硝技術;探討

  引言

  燒結的過程中會發生高溫燃燒,使得燃料和燒結混合料在燒結反應下產生多種污染物和粉塵廢氣,這會對生態環境造成嚴重的污染。因此,必須要根據國家頒布的相關排放標準進行排放,把握燒結煙氣脫硫脫硝技術的有效運用。

  1 燒結煙氣脫硫脫硝技術的特性

  在燒結煙氣脫硫脫硝技術中,漏風率和固體料循環率都比較高,使得有些空氣無法通過燒結料層,就會加大燒結煙氣量。而且燒結煙氣系統的阻力變化大,也加大了煙氣量的變化。其次,二氧化硫的濃度變化大,這都是因為其質量、成分(包括含硫率)的差異波動比較大[1]。這一過程中的原料是鐵礦石,使得燒結煙氣成分復雜,氮氧化物、氯化氫、氟化氫、多環芳烴等氣態污染物都有很多,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 新形勢下燒結煙氣脫硫脫硝技術的探討

  2.1 活性炭纖維法煙氣脫硫技術

  在脫除煙氣中的二氧化硫時,這一技術運用了脫硫活性炭纖維催化劑,同時將硫資源進行回收利用,進行硫酸或硫酸鹽的生產。其脫硫率超過了95%,工藝過程和操作都比較簡單,而且設備少,還可以實現硫資源的回收利用,主要運用在電廠鍋爐煙氣、有色冶煉煙氣、鋼鐵廠燒結煙氣、大中型工業鍋爐的煙氣污染控制中。

  活性炭纖維法煙氣脫硝技術的工藝過程和原理都比較復雜,但是運用這一工藝進行煙氣中SO2的脫除時,其有非常大的優勢,活性炭具有吸附的特性,對于煙氣中的NOX、二惡英和汞等污染物都可以進行有效的脫除,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,可以實現60%-70%的脫硝率,而二惡英的脫除率可以達到95%,用其來吸附氧化脫除重金屬,脫除率也可以高達90%。

  2.2 循環流化床脫硫+SCR脫硝工藝

  這一工藝的吸收劑是干態的消石灰粉,當然也可以運用其他對二氧化硫有吸收反應能力的干粉或漿液。通常鍋爐排出的煙氣會從具有文丘里裝置的吸收塔(即流化床)底部進入,此時其速度加快,在與細的吸收劑粉末混合后,顆粒間、氣體與顆粒間會出現劇烈摩擦,此時噴入水霧要均勻,并降低煙溫,就會反應生成CaSO3和CaSO4。而脫硫后的煙氣會攜帶大量固體顆粒,經由吸收塔頂部排出,由再循環除塵器進行處理排放。這一工藝具有比較成熟的脫硝技術,適用范圍廣,污染物脫除效率比較高,最嚴格的污染物排放可以運用這一技術,而且工程總投資和運行費用適中[2]。目前已建設脫硫裝置的燒結球團企業可以繼續建設脫硝部分,不會出現重復建設的問題,其維護運行方便。但是這一工藝還產生很多副產物,沒有最的佳應用途徑和資源回收價值,只能進行廢物處理。

  2.3 濕法脫硫+SCR聯合脫硝工藝

  這一工藝技術成熟,脫硝效率比較好,但在燒結煙氣處理中應用還比較少。因為濕法脫硫后的煙氣溫度一般在50-80℃間,而SCR技術在320-450℃的溫度下才能反應。反應溫度較高催化劑會產生燒結或者結晶現象,但是反應溫度太低,在催化劑表面硫酸銨會凝結堵塞催化劑的微孔,使得催化劑的活性大幅度降低。如果在脫硫工藝前運用煙氣脫硝工藝,需要將燒結煙氣經加熱裝置升溫,先脫硝再運用換熱裝置進行降溫處理,此時煙氣就得到了凈化。

  2.4 濕法脫硝工藝

  濕法脫硝工藝包括堿液吸收法、絡合吸收法、還原吸收法和氧化吸收法等。這一工藝運用的是濕式洗滌的方法,屬于濕式洗滌并脫硫脫硝技術,一套設備中可以同時進行煙氣中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和有毒金屬需要運用氧化劑來氧化;而后續工藝就是堿式吸收塔,吸收劑為堿液,殘余的酸性氣體會被吸收,實現95%以上NOx的脫除率。但是這一工藝運用的還比較少,其催化劑昂貴,需要進行一次性投資,運行成本高。

  2.5 電子束輻照煙氣聯合脫硫脫硝

  這一工藝會運用陰極發射在電場加速形成高能電子束,運用這一電子束輻照煙氣,就會產生自由基,此時與SOx、NOx反應就會生成硫酸和硝酸。在其中通入氨氣,產生的副產品就是(NH4)2SO4和NH4NO3等。目前這一方法已經完成了工業實驗,但是還沒有進行工業化應用。因為是能耗高、副產物含水率大,在運用電子束時,還要采取一定的防輻射措施。

  結語

  在我國國民經濟發展中鋼鐵行業占據著舉足輕重的地位,推動了國民經濟的快速發展,但是也大量消耗了很多資源能源,使得其周邊環境惡劣。因此,必須要減少其大氣污染物的排放,加強治理燒結煙氣,探索有效的燒結煙氣脫硫脫硝技術,推動我國經濟和生態環境的共同發展。而通過以上的研究探討,活性炭纖維法煙氣脫硫技術是最適合的煙氣脫硫脫硝技術,在燒結煙氣時可以運用這一工藝。

  參考文獻

  [1]魏付豪,劉建華,季益龍等.高爐處理燒結煙氣脫硫脫硝理論分析[J].北京科技大學學報,2016,38(8):1082-1090.

  [2]鄒凌云,孫普.燒結煙氣脫硫脫硝處理技術的比較分析[J].山西冶金,2016,39(4):57-59.

  [3]樊彥玲,鄭鵬輝,汪蓓等.鋼鐵廠燒結煙氣脫硫脫硝技術探討[J].化工設計通訊,2017,43(8):198.

  (湖南麓南脫硫脫硝科技有限公司 湖南長沙 410005)

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