新形勢下燒結煙氣脫硫脫硝技術的探討

胡彩云

（湖南麓南脫硫脫硝科技有限公司 湖南長沙 410005）

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.