試析燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)

劉亮亮

摘要：本文首先分析了燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的特性，同時(shí)闡述了燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的研究。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)煙氣；脫硫脫硝；技術(shù)研究

1 燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的特性

在燒結(jié)過(guò)程中，各類(lèi)燃料與燒結(jié)混合料在燒結(jié)反應(yīng)下，會(huì)產(chǎn)生很多的污染物與粉塵、煙氣，對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較大的污染。由于燒結(jié)過(guò)程中較高的漏風(fēng)率與固體燃料循環(huán)，導(dǎo)致空氣難以順利通過(guò)燒結(jié)料層，進(jìn)而導(dǎo)致燒結(jié)煙氣量增加。燒結(jié)煙氣系統(tǒng)本身阻力較大，會(huì)導(dǎo)致煙氣量發(fā)生變化，其構(gòu)造如下圖1所示。在生產(chǎn)過(guò)程中，將礦粉、熔劑和燃料混合燃燒，因燃料中含硫組分和各燃燒組分的比例有波動(dòng)，造成煙氣中二氧化硫的濃度存在變化。由于燒結(jié)煙氣成分較為復(fù)雜，其中氮氧化物、多環(huán)芳徑、氟化氫等污染物較多，煙塵內(nèi)的重金屬含量較多。燒結(jié)工況中煙氣溫度變化幅度較大，一般在120℃-180℃，含氧量與含濕氣量較高。

2 燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)研究

在環(huán)保治理的新形勢(shì)下，燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)得到了較大的發(fā)展，不斷完善并得到了廣泛的應(yīng)用，最大程度地減少了污染物的排放量，使得燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了綠色發(fā)展。

2.1 活性碳纖維煙氣脫硫技術(shù)

活性碳纖維煙氣脫硫技術(shù)，借助脫硫活性碳纖維催化劑，脫除煙氣內(nèi)的二氧化硫，回收利用硫資源以生產(chǎn)硫酸與硫酸鹽。此工藝的脫硫率約為95.0%，工藝操作與工藝流程均比較簡(jiǎn)單，需要的設(shè)備較少，可實(shí)現(xiàn)硫資源的回收與利用，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化?；钚蕴祭w維煙氣脫硫技術(shù)，主要運(yùn)用在電廠鍋爐煙氣、燒結(jié)煙氣、工業(yè)鍋爐煙氣脫硫中。

活性碳纖維煙氣脫硫技術(shù)工藝原理比較復(fù)雜，主要利用活性炭具備吸附能力的特點(diǎn)，對(duì)二氧化硫的脫除效果顯著，同時(shí)能有效脫除煙氣內(nèi)的汞、二惡英等污染物。在活性炭催化還原下脫除氧化物，該工藝的脫硫率為60.0%-70.0%。二惡英脫除率高達(dá)95.0%，重金屬脫除率為90.0%以上。

2.2 循環(huán)流化床脫硫技術(shù)

循環(huán)流化床脫硫工藝中的吸收劑為干消石灰粉，吸收劑并非特定，也可應(yīng)用一些吸收反應(yīng)能力較強(qiáng)的干粉與漿液。鍋爐排出的煙氣會(huì)從文丘里裝置吸收塔底部進(jìn)入，且速度較快，在與吸收劑粉末混合后，顆粒與氣體會(huì)產(chǎn)生劇烈的摩擦。此階段需要保障水霧噴入的均勻性，全面降低煙霧溫度，以此生成硫酸鈣。經(jīng)過(guò)脫硫處理之后的煙氣，攜帶的固體顆粒較大，經(jīng)過(guò)塔頂吸收之后，煙氣排出到循環(huán)除塵器內(nèi)，經(jīng)過(guò)凈化處理之后排放。

循環(huán)流化床脫硫本身較為成熟，應(yīng)用范圍較廣，污染物的脫除率較高。在當(dāng)前國(guó)家嚴(yán)格控制污染物排放量的現(xiàn)狀下，可推廣應(yīng)用這一技術(shù)。目前，我國(guó)已經(jīng)建設(shè)了一定規(guī)模的燒結(jié)球團(tuán)企業(yè)，為循環(huán)流化床脫硫技術(shù)的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。由于循環(huán)流化床脫硫技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，目前還沒(méi)有最佳的應(yīng)用途徑與資源回收價(jià)值，只能選擇當(dāng)作廢物處理，其構(gòu)造如下圖2所示。

2.3 電子束輻照煙氣聯(lián)合脫硫脫硝

電子束輻照煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)，運(yùn)用陰極發(fā)射并經(jīng)電場(chǎng)加速形成高能電子束，通過(guò)電子束照射煙氣產(chǎn)生自由基，與SOX、NOX產(chǎn)生反應(yīng)，并生成硫酸與硝酸。接入氨氣后產(chǎn)生化肥硫酸銨、硝酸銨等副產(chǎn)物。

目前電子束輻照煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)已經(jīng)完成了工業(yè)試驗(yàn)，但未能在工業(yè)中得到應(yīng)用，主要原因是電子束輻照煙氣聯(lián)合脫硫脫硝，具有高能耗、副作用大、含水量大的特點(diǎn)，同時(shí)電子束運(yùn)用過(guò)程中必須要采取必要的防護(hù)措施。

2.4 濕法脫硫工藝

濕法脫硫工藝主要有堿液吸收法、還原吸收法、絡(luò)合吸收法等。濕法脫硫工藝需要采用濕式洗滌方式，也就是干濕合并脫硫脫硝技術(shù)，如下圖3所示。通過(guò)該裝置可將煙氣內(nèi)的二氧化硫、NOX脫除。在吸收過(guò)程中，NO、二氧化硫、有毒金屬在氧化塔中經(jīng)氧化劑氧化，再經(jīng)過(guò)堿式吸收塔，將殘余的酸性氣體吸收，NOX和二氧化硫脫除率高達(dá)95.0%以上。但就實(shí)際情況而言，這類(lèi)工藝的運(yùn)用較少，催化劑的價(jià)格較高，且多為一次性投資，運(yùn)行成本較高。

2.5 SCR聯(lián)合濕法脫硫工藝

SCR聯(lián)合濕法脫硫工藝技術(shù)較為成熟，脫硫效率比較顯著，但在燒結(jié)煙氣處理內(nèi)的應(yīng)用比較少。主要是因?yàn)闈穹摿蚬に囍蟮臒煔鉁囟葹?0℃-80℃，SCR技術(shù)在320℃-450℃溫度下才可開(kāi)展反應(yīng)。如果反應(yīng)溫度較高，催化劑會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象；如果反應(yīng)溫度較低，催化劑表面硫酸銨凝結(jié)后會(huì)堵塞催化劑微孔，進(jìn)而降低催化劑的活性。在脫硫工藝前應(yīng)用煙氣脫硝裝置，需增設(shè)燒結(jié)煙氣加熱裝置，使煙氣溫度上升，煙氣脫硝后，接著再利用換熱裝置，對(duì)煙氣進(jìn)行降溫處理后進(jìn)入脫硫裝置，這樣便實(shí)現(xiàn)了煙氣的凈化。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，鋼鐵行業(yè)在其中占據(jù)著不可替代的作用，在其生產(chǎn)過(guò)程中消耗的能源較多，對(duì)周邊環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較為惡劣的影響。因此，必須要減少大氣污染物的排放，強(qiáng)化燒結(jié)煙氣的治理，深入研究并積極創(chuàng)新脫硫脫硝技術(shù)，以此推動(dòng)相關(guān)行業(yè)得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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