探究鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術

王衛(wèi)紅

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司煉鐵廠，山東濟南 271104）

0 引言

在我國社會現(xiàn)代化程度和工業(yè)化進程不斷加快的環(huán)境下，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展水平得到了空前的提升，各種新技術、新思想的運用，使鋼鐵行業(yè)的制造質量和效果得到了有效提升。但在鋼鐵生產(chǎn)制造過程中會產(chǎn)生大量廢棄煙氣，這些煙氣中含有大量的硫、硝等物質，不僅對人們的身體會造成不同程度的影響，而且還會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。因此，鋼鐵行業(yè)必須對現(xiàn)有的燒結煙氣脫硫脫硝技術結合實際需求進行深入研究和全面改革，將各種有效措施結合其中，使鋼鐵行業(yè)的燒結煙氣脫硫脫硝技術具有較高的綜合治理能力，滿足我國環(huán)保發(fā)展的需求和國際煙氣治理技術要求。在此基礎上，進一步提升燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術的先進性、經(jīng)濟性，使之符合我國鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫脫硝的特點。從而使燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術具有的作用和價值充分發(fā)揮出來，進一步促進我國鋼鐵行業(yè)綜合能力的全面提升。

1 活性焦脫硫脫硝一體化技術

根據(jù)對我國鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術展開的大量調查研究能夠明確了解，根據(jù)具體的情況，將活性焦脫硫脫硝一體化技術合理運用到鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫脫硝工作中，能夠在很大程度上將產(chǎn)生的硫和硝進行有效清理，進一步降低對環(huán)境造成的污染。在運用活性焦脫硫脫硝一體化技術的過程中需要注意，由于活性焦相比較于活性炭而言，具有較強的綜合性能，不僅抗沖擊力較高、抗磨損能力較強、抗壓性能較強、表面積比較小，而且，能夠對硫和硝進行更加充分的脫離，并且在吸附硫和脫硫的過程中，不會導致硫活性的降低，在對其進行加熱、解吸、再生的過程中，具有的功能還會有所提升。與此同時，活性焦脫硫脫硝一體化技術不但具有較高的經(jīng)濟適用性，能降低企業(yè)的投資成本，而且使用時間比較長，能有效提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。根據(jù)調查可知，運用在活性焦脫硫脫硝一體化技術中的活性焦一般是以直徑7 mm 左右的圓柱形炭質吸附材料為主要原料，并且根據(jù)作用目標的不同分成3 個部分，即吸附、解吸、硫回。當鋼鐵廠生產(chǎn)制造產(chǎn)生的有害煙氣排放到移動床中設有活性焦的吸收塔中時，此時煙氣經(jīng)過空氣預熱器的加熱，溫度為120～160 ℃，這也是最適合活性焦脫硫脫硝一體化技術發(fā)揮作用的溫度范圍，能夠保證脫硫脫硝效果最大化。對于活性焦脫硫脫硝一體化技術而言，使用的吸收塔主要分成2 個部分，在垂直吸收塔內，活性炭在重力的作用下，從第二段的頂端位置下降到第一段的低端位置，這是吸收塔的第一部分，在此過程中，煙氣中的SO2被全部脫除。然后，剩余的煙氣進入吸收塔的第二部分，此時，將適合比例的氨氣加入其中，能夠將煙氣中大量的NOx全部除去。具體的反應化學方程式為：

在煙氣進入吸收塔的第二部分時，活性焦又會以SCR 工藝中催化劑的身份存在，當溫度達到100～200 ℃時，再次向煙氣中加入適量的氨氣，就能將剩余的NOx全部除去，具體的脫硝反應化學方程式為：與此同時，還會伴有以下反應發(fā)生：

當煙氣進入再生產(chǎn)階段時，已經(jīng)處于飽和狀態(tài)的吸附劑被再次輸送到再生器中，并將溫度加熱到400 ℃。此時，濃縮的SO2氣體就會在再生器的作用下被解吸出來，并且1 mol 的再生活性焦能夠將2 mol 的SO2氣體解吸出來，接著，在循環(huán)操作的作用下，再生后的活性焦又被再次輸送到反應器中[1]。

活性焦脫硫脫硝一體化技術具有眾多的優(yōu)勢，當溫度環(huán)境在100～200 ℃時，能夠使脫硫和脫硝工作同時開展，不僅能使鋼鐵企業(yè)的工作效率得到有效提升，還能為鋼鐵企業(yè)節(jié)省大量的成本投入。活性焦脫硫技術屬于干法脫硫技術中的一種，相比較濕法脫硫技術而言，可以不再需要煙氣再加熱設備和排水設備，設備的占地面積比較小，不容易受到腐蝕，容易對其運行狀態(tài)進行管理。對脫硝和脫硫工作具有較高的效率，能保證將煙氣中90%以上的硫消除干凈，50%的硝消除干凈。與此同時，活性焦脫硫脫硝一體化技術對煙氣中的重金屬、粉塵等有害物質的祛除能力也極強，能夠在消除硫、硝的過程中，將這些有害物質一同祛除。活性焦脫硫脫硝一體化技術中活性焦具有的除塵作用較強，能夠保證經(jīng)過處理的煙氣排放的粉塵濃度始終在10 mg/Nm3以下。除此之外，煙氣經(jīng)過再生產(chǎn)得到的硫酸以及硫磺等可以作為鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)品進行銷售，還可以將已經(jīng)使用過的廢氣活性焦作為燃料進行再次使用。另外，由于活性焦脫硫脫硝一體化技術中使用的吸收塔具有穩(wěn)定的壓力損失，能夠保證在正常工作中不會發(fā)生堵塞問題，因此，運行具有較高的可靠性和穩(wěn)定性[2]。

2 循環(huán)流化床脫硫脫硝一體化技術

將循環(huán)流化床脫硫脫硝一體化技術合理運用于鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫脫硝工藝，可以在很大程度上將鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的硫和硝進行有效清理，進一步增強環(huán)境污染問題的解決力度。循環(huán)流化床脫硫脫硝一體化技術主要是由控制系統(tǒng)、公用介質、灰渣輸送系統(tǒng)、水系統(tǒng)、輸送及循環(huán)系統(tǒng)、吸收劑儲存、煙氣系統(tǒng)等部分組成，對燒結產(chǎn)生的煙氣進行電除塵，然后在風機的作用下將催化劑加入到煙氣中，使煙氣中大量的NO 轉換成NO2，再將被轉化的煙氣輸送到脫硫脫硝反應塔的底端位置，煙氣經(jīng)過反應塔底端位置設置的一個文丘里裝置時，加快流動速度。此時，將生石灰作為吸收劑，在噴射裝置的作用下，噴入到反應塔的底端位置，煙氣中的NO2和SO2會與生石灰發(fā)生反應，從而生產(chǎn)大量的Ca（NO2）2、Ca（NO3）2、CaSO3、Ca（OH）2等固體物質，這些固體顆粒上升到反應塔頂端位置時，會再次落回到反應塔低端位置，以此類推、反復循環(huán)，此過程大約經(jīng)歷150 次左右。其中一部分煙氣會從反應塔上方側面位置排出，由袋式除塵器將這部分煙氣回收。而少量的脫硫脫硝渣在一個中間倉的作用下，經(jīng)由輸灰系統(tǒng)輸送到渣倉中，最終，煙氣經(jīng)除塵器通過引風機排入煙囪。由于酸性物質被脫除，煙氣的酸露點溫度低，排煙溫度高于露點溫度，無需再加熱煙氣。具體的脫硫脫硝反應化學方程式為：

循環(huán)流化床脫硫脫硝一體化技術，對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)制造產(chǎn)生的150 ℃以下燒結煙氣具有較高處理能力，能將煙氣中的硫和硝同時處理掉。根據(jù)調查發(fā)現(xiàn)，循環(huán)流化床脫硫脫硝一體化技術不僅對硫的祛除效率可以達到98%以上，對硝的祛除效率可以達到60%以上，而且投資較少、運行成本比較低、操作流程簡單、產(chǎn)生的副產(chǎn)品容易處理、不會造成二次污染。目前，已經(jīng)成為我國鋼鐵行業(yè)燒結煙氣主要使用的脫硫脫硝聯(lián)合治理技術之一[3]。

3 結束語

綜上所述，鋼鐵行業(yè)采取的燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術，能夠滿足目前國際對大氣污染物治理技術的發(fā)展方向，也是我國治理環(huán)境煙氣污染的有效工藝之一。因此，為保證鋼鐵行業(yè)的燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術能夠有效滿足不斷嚴格的環(huán)保制度要求，必須結合實際情況對傳統(tǒng)的燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術進行不斷優(yōu)化和完善，針對其中存在的問題，找到問題產(chǎn)生的根源，并運用有效措施將這些問題逐一解決，研究出一套對我國鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極促進作用的燒結煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理技術。