對燒結(jié)煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝對比的幾點分析

徐中政

摘要：本文主要分析了燒結(jié)煙氣與脫硫脫硝工藝的特點，重點對比了燒結(jié)煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝，它不僅能夠減少大氣污染源的排放，改善環(huán)境污染問題，而且還可以推動化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，通過相關(guān)分析希望進一步提高燒結(jié)煙氣聯(lián)合脫硫脫硝的工藝水平。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)煙氣；脫硫脫硝；工藝對比

1.燒結(jié)煙氣概述

燒結(jié)通常是指在高溫條件下，實現(xiàn)陶瓷生坯固體顆粒的游俠鍵聯(lián)，其不僅可以實現(xiàn)晶體的逐漸長大，而且還可以降低晶體間所存在的晶界和孔隙，并借助物質(zhì)傳遞離來有效提高顆粒之間的密度，減少陶瓷生坯固體顆粒總體積，最終使其成為具備一定顯微結(jié)構(gòu)的多晶、致密燒結(jié)體。在燒結(jié)過程中，會產(chǎn)生大量的燒結(jié)煙氣，如果直接將其排放到大氣中，將會誘發(fā)大氣污染。實際上，燒結(jié)煙氣具有下述幾個方面的特點：（1）燒結(jié)煙氣溫度比較高。通常情況下，燒結(jié)工藝需要在較高的溫度下進行，從而導(dǎo)致排放出的煙氣溫度比較高，隨著工藝的逐漸完成煙氣溫度雖然有所降低，但是其仍然可以達到120～180℃之間。（2）燒結(jié)煙氣的含濕量較大，因為在開始燒結(jié)之前，為了增加材料的透氣性，通常需要增加一定量的水分，從而使燒結(jié)煙氣含濕量在15%左右。（3）燒結(jié)煙氣排放量大，而且煙氣中二氧化硫含量隨著工藝的逐漸完成而逐漸減少。（4）燒結(jié)煙氣粉塵濃度比較高，主要是鐵及其化合物，同時也會含有其他重金屬元素。（5）燒結(jié)煙氣狀態(tài)呈動態(tài)變化，主要是因為燒結(jié)煙氣排放量比較大、溫度比較高，在排放時容易發(fā)生二次反應(yīng)，從而增加了二氧化硫、氟化氫、氮氧化物、氯化氫、硫氧化物等氣體的排放量。

2.聯(lián)合脫硫脫硝概述

目前，大多數(shù)化學(xué)工業(yè)一般會選擇單獨脫除的方法來對燒結(jié)煙氣污染物進行控制，這樣往往會提高煙氣治理成本，而且凈化系統(tǒng)比較復(fù)雜，相互配合難度比較大，從而降低煙氣凈化系統(tǒng)的可靠性。此時，就需要針對自身特點，引入聯(lián)合脫硫脫硝工藝，其不僅可以簡化系統(tǒng)流程，而且還可以有效降低投資成本。實際上，煙氣脫硫脫硝工藝包括聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)和傳統(tǒng)脫硫脫硝技術(shù)，前者主要是借助相關(guān)技術(shù)手段來使整個系統(tǒng)實現(xiàn)SO2和NOX的同時脫除，主要包括濕法聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)和干法聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)。后者主要是借助選擇性催化還原技術(shù)（SCR）和傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)（FGD）獨立運行，對SO2和NOX分別脫除。

3.燒結(jié)煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝分析

3.1濕法（或半干法）脫硫+SCR聯(lián)合脫硫脫硝工藝

在電力行業(yè)濕法（或半干法）脫硫+SCR聯(lián)合脫硫脫硝工藝得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了比較理想的應(yīng)用效果，該工藝是借助選擇性催化還原脫硝技術(shù)（SCR）聯(lián)合濕法（或半干法）脫硫組合而成。通過對燒結(jié)煙氣進行處理后，可以實現(xiàn)脫硫效率≥95%，氮氧化物脫除率達70%-85%，滿足排放要求。然而，該工藝在具體使用過程中出現(xiàn)了煙氣溫度不適現(xiàn)象，主要是由于燒結(jié)機機頭煙氣溫在100-160℃之間，而SCR脫硝技術(shù)需要的反應(yīng)溫度為300-450℃，無法確保SCR脫硝反應(yīng)的正常進行。此時就需要對燒結(jié)煙氣進行相應(yīng)的加熱處理，使其達到SCR反應(yīng)溫度。圖l描述的是濕法（或半干法）脫硫+SCR聯(lián)合脫硫脫硝工藝流程圖。

3.2活性炭法聯(lián)合脫硫脫硝工藝

該工藝主要是由脫硫脫硝系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)及儀表控制系統(tǒng)等組成，其中，脫硫系統(tǒng)主要是由活性炭運輸系統(tǒng)、吸附反應(yīng)系統(tǒng)、SO2回收系統(tǒng)等構(gòu)成。脫硝系統(tǒng)主要是由液氮儲存系統(tǒng)、混合注入系統(tǒng)等構(gòu)成。圖2描述的是活性炭法聯(lián)合脫硫脫硝工藝流程圖。

在化學(xué)工業(yè)中，該工藝集脫硫、脫硝、除塵、除重金屬、脫二惡英于一體，其可以使氮氧化物脫除效率≥80%，脫硫效率≥95%。該工藝適用范圍比較廣，能夠把二氧化硫污染物轉(zhuǎn)化為硫酸副產(chǎn)物，實現(xiàn)再次利用。但是該工藝存在自動控制要求高、系統(tǒng)復(fù)雜、工程總投資大等缺陷和不足，同時對品質(zhì)要求高，運行費用高。

3.3子束輻照煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝

該工藝主要是由電子束照射、煙氣冷卻及副產(chǎn)品收集等組成，主要是原理如下：（1）待燒結(jié)煙氣被送至冷卻塔后，需要將冷卻水噴向冷卻塔內(nèi)，從而使煙氣溫度降至反應(yīng)溫度；（2）反應(yīng)器選擇了高能電子束照射煙氣，其不僅可以可以產(chǎn)生輻射化學(xué)反應(yīng)，而且還可以形成有利的活性基團；（3）當(dāng)其與煙氣中的SO2和NOX的產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后可以得到硫酸與硝酸，隨后加入氨氣，最終得到硝酸銨鹽與硫酸銨等副產(chǎn)品。（4）借助收塵裝置可以對副產(chǎn)品顆粒進行收集。該工藝可以使脫硫率≥90%，氮氧化物去除率≥70%。圖3描述的是子束輻照煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝流程圖。

4.結(jié)束語

綜上所述，在燒結(jié)煙氣中，會存在大量的二氧化硫、氮氧化物等有害氣體，其不僅會對周圍環(huán)境造成污染，而且還會危及周圍居民的身體健康。此時可以引入聯(lián)合脫硫脫硝工藝，不僅可以減少污染氣體的排放，而且還可以改善環(huán)境污染問題，推動化學(xué)行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]秦峰.燒結(jié)煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的探討與選擇[J].中國水運（下半月），2015，8（2）：64-65.

[2]李山明，杜學(xué)梅.淺談燒結(jié)煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝比較[J].化工管理，2016，11（27）：133-134.