新形勢下燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)的探討

孫強 王世剛 孫淑娟

摘要：近些年，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷的得到提高，人們對生活質(zhì)量有了更高的要求。再加上在全球范圍內(nèi)，環(huán)境污染的問題日益突出，進(jìn)行環(huán)境治理已經(jīng)刻不容緩。目前環(huán)境污染主要分為水體污染、土壤污染和大氣污染三個部分，其中造成大氣污染的主要有兩個方面的原因：一方面是由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，化學(xué)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)量與規(guī)模都在不斷地增加和擴大，這就會增加氮氧化物、二氧化硫等污染氣體的排放量；另一方面是因為人們的生活水平和質(zhì)量得到了提高，汽車等代步工具的數(shù)量在持續(xù)的增加，尾氣的排放也會增加對空氣的污染程度。因此，需要加大對燒結(jié)煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝的研究和使用，減少大氣污染源的排放，避免加重環(huán)境污染的程度。

關(guān)鍵詞：新形勢；燒結(jié)煙氣脫硫脫硝技術(shù)；探討

中圖分類號：X701文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-3178（2018）19-0375-01

引言

氮氧化物是主要的大氣污染物之一，氮氧化物不僅可以形成酸

雨，而且還會對人體健康產(chǎn)生危害，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧。在工業(yè)企業(yè)中，鋼鐵行業(yè)排放氮氧化物約占總排放量的6%，主要來源于燒結(jié)及球團(tuán)工藝。2012年，國家環(huán)保部頒發(fā)的《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB28662-2012）要求現(xiàn)有企業(yè)和新建企業(yè)的氮氧化物排放限制分別為300mg/m3。隨著環(huán)保要求的提高，燒結(jié)煙氣脫硝勢在必行。

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，這都是因為其質(zhì)量、成分（包括含硫率）的差異波動比較大。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，這一技術(shù)運用了脫硫活性炭纖維催化劑，同時將硫資源進(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單，而且設(shè)備少，還可以實現(xiàn)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(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，但是運用這一工藝進(jìn)行煙氣中二氧化硫的脫除時，其有非常大的優(yōu)勢，活性炭具有吸附的特性，對于煙氣中的氮氧化物、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。在活性炭催化還原脫除氮氧化物后，可以實現(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半干噴霧脫硫脫氮工藝技術(shù)

半干噴霧脫硫脫氮工藝技術(shù)的主要組成部分是石灰漿制備、布

袋除塵器、噴霧干燥塔，脫硫技術(shù)比較成熟。通過在干燥塔中噴入石灰漿，石灰漿在高溫的環(huán)境中就會蒸發(fā)，能夠有效的清除煙氣中的硫元素。如果煙氣中的溫度比較高，可以加入氫氧化鈉溶液，能夠有效的提高該技術(shù)的脫氮率。但是這種技術(shù)在應(yīng)用的過程中，由于氮氧化物得到進(jìn)一步的凈化，反而會阻礙二氧化硫的摘集，難以同時實現(xiàn)兩種物質(zhì)的同時凈化，會妨礙該技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。

2.3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)然也可以運用其他對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從具有文丘里裝置的吸收塔（即流化床）底部進(jìn)入，此時其速度加快，在與細(xì)的吸收劑粉末混合后，顆粒間、氣體與顆粒間會出現(xiàn)劇烈摩擦，此時噴入水霧要均勻，并降低煙溫，就會反應(yīng)生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。而脫硫后的煙氣會攜帶大量固體顆粒，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用這一技術(shù)，而且工程總投資和運行費用適中。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，不會出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)的問題，其維護(hù)運行方便。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值，只能進(jìn)行廢物處理。

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)備中可以同時進(jìn)行煙氣中二氧化硫和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，一氧化碳、二氧化硫和有毒金屬需要運用氧化劑來氧化；而后續(xù)工藝就是堿式吸收塔，吸收劑為堿液，殘余的酸性氣體會被吸收，實現(xiàn)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(jìn)行一次性投資，運行成本高。

結(jié)語

綜上所述受污染物處理技術(shù)和經(jīng)濟條件限制，目前我國已實施

的燒結(jié)煙氣處理基本上都以脫硫為主，而對于同時實現(xiàn)燒結(jié)脫硫、脫硝、脫二噁英等一體化技術(shù)尚處于起步階段，建成的工程應(yīng)用案例也不多。煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是當(dāng)前大氣污染物治理技術(shù)發(fā)展的方向，也是煙氣治理市場亟需的工藝路線。目前的技術(shù)均存在或多或少的缺點，工業(yè)化應(yīng)用難以選擇。針對燒結(jié)煙氣的處理，應(yīng)根據(jù)自身特點，對各種有成功業(yè)績的工藝技術(shù)進(jìn)行合理消化吸收，在此基礎(chǔ)上加快發(fā)展適合我國技術(shù)和設(shè)備，降低投資和運行費綜合分析各技術(shù)在成熟度、脫硫脫硝效果和二次污染的對比，活性炭干法聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用在一段時期內(nèi)可作為燒結(jié)球團(tuán)煙氣脫硫脫硝綜合治理的首選技術(shù)。

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