烧结烟气联合脱硫脱硝技术的探究与选择.docx

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1、烧结烟气联合脱硫脱硝技术的探究与选择钢铁行业S02和NOX的排放主要来自于烧结过程，传统脱硫脱硝技术会造成烟气净化系统复杂和治理成本提高，因此联合脱硫脱硝技术应运而生。文中结合烧结烟气的特点对联合脱硫脱硝技术的适用情况开展探讨，最后对钢铁行业烧结烟气联合脱硫脱硝技术路线的选择提出了建议。一、概述钢铁工业是国民经济的重要支柱产业，其S02和NOX排放量分别占全国总排放量的8.8%及8%,均仅次于电力行业，位居全国第二。钢铁企业中有约80%的S02和50%的NOX来自铁矿烧结工艺，烧结烟气已成为钢铁企业S02和NOX的最大产生源。二、钢铁行业烧结烟气的特点钢铁行业烧结过程是一个高温燃烧条件下的复杂

2、物理、化学过程，在高温烧结过程中产生含有So2、NOX.HChHF、CO2、C0、二嗯英等多种污染物和粉尘的废气。由于烧结工艺及原料成分和配比的不稳定性，致使烟气成分复杂，烟气流量、温度及污染物浓度大幅度波动，主要有以下几个特点:烟气温度变化大，一般为12018(TC;(2)烟气量波动大,幅度可高达40%以上；(3)S02浓度变化大，范围在4005,000mgNm3之间；(4)烟气的含湿量大且不稳定，一般为10%13%;(5)烟气含氧量高，一般为15%18%;(6)含有多种污染物，除含有So2、NOX.粉尘外，还含有重金属、二嗯英等。三、联合脱硫脱硝技术介绍目前对烧结烟气中各种污染物的控制一般

3、采用单独脱除的方法，会造成烟气净化系统复杂和治理成本提高，而系统的复杂化使得相互配合困难，进而造成烟气净化系统整体可靠性的降低。因此，必须针对其自身的特点，开展综合考虑，联合脱硫脱硝技术是一种可有效降低投资、简化系统流程的技术路线。烟气脱硫脱硝技术可分为两大类：传统脱硫脱硝技术和联合脱硫脱硝技术。传统脱硫脱硝技术是应用传统的脱硫技术(FGD)和选择性催化复原技术(SCR)各自独立工作，分别脱除烟气中的S02和NOX。联合脱硫脱硝技术是应用一种技术在整个系统内同时脱除S02和NOX,分为干法联合脱硫脱硝技术和湿法联合脱硫脱硝技术。1 .传统脱硫脱硝技术在烧结烟气处理中应用比较广泛的Wet-FGD

4、工艺是石灰石-石膏法或氨-硫酸锭法。SCR是以氨作复原剂、锐鸨钛体系为催化剂来消除尾气中NoX的工艺，无法直接应用于烧结烟气中NOX的治理，需对烧结烟气开展加热升温，到达催化剂需要的反应温度。传统脱硫脱硝技术(Wet-FGD+SCR)是利用碱性浆液或溶液脱硫和NH3选择性催化复原脱硝的组合。该工艺的特点是脱硫脱硝效率高，吸收剂利用率高，其缺点是工程庞大，投资和运行费用高，且需要大量的水，并易形成二次污染。2 .干法联合脱硫脱硝技术干法联合脱硫脱硝技术主要包括固相吸附再生法、气/固催化法和等离子体法等。固相吸附再生法的原理是将烟气通过固体吸附剂与烟气中的S02NoX反应生成盐类物质，然后在一定条

5、件下通过不同的方法将S02NOX脱附出来再开展转化，主要有活性炭/焦(Ae)法和CUo/A1203法。气/固催化法主要有SNRBSNOX、DES0N0X和烟气循环流化床(CFB)联合脱硫脱硝技术四种，主要是在高温(30050(C)和催化剂存在的情况下，脱硫剂和脱硝剂对S02和NOX的联合脱除。等离子体联合脱硫脱硝技术可分为电子束法和脉冲电晕法。主要原理是利用电子束或高压脉冲放电，采用其高能量的特性，使烟气产生高活性0H、0、H02等物质，利用这些高活性物质脱除SOX、NOX,其主要产物为硫酸、硝酸，该产物可以通过氨中和手段开展回收。3 ,湿法联合脱硫脱硝技术湿法脱硫工艺可以获得较高的脱硫效率，

6、但是由于NO难溶于水，很难同时获得较高的脱硝率。针对烟气中NO难溶于水从而限制联合脱硫脱硝工艺的问题，通过在液相中参加络合剂或者大量具有强氧化性的添加剂，可有效提高脱硝率。根据液相中发生化学反应的不同，这些方法可以分为碱液吸收法、络合吸收法、复原吸收法和氧化吸收法。四、烧结烟气联合脱硫脱硝技术适用性的探讨烧结烟气具有温度(120180。C)变化大、烟气量变化大及S02浓度变化大等特点，现对以上联合脱硫脱硝技术的适用性开展探讨。(1)传统脱硫脱硝技术(Wet-FGD+SCR)：由于现有烧结工序中没有适宜于SCR脱硝技术的温度区间，需对烧结烟气开展再次加热，消耗大量能源。采用石灰石-石膏法脱硫+S

7、CR脱硝技术系统复杂，投资和运行费用高，适用于已建成石灰石-石膏法脱硫，且排放要求较高的重点地区。(2)干法联合脱硫脱硝技术：固相吸附再生法存在一次性投资较大、长期运行固相吸附能力下降、吸附剂成本较高等缺陷；气/固催化法类似于SCR脱硝技术，需要较高的反应温度区间，能耗较大，运行费用较高，且脱硫效率较低；等离子体法存在设备昂贵、系统运行和维护工作量大、能耗大和运行效率不稳定等问题，大规模工程化暂不成熟。(3)湿法联合脱硫脱硝技术：通过在液相中参加络合剂或强氧化性的添加剂，解决NO难溶于水从而限制联合脱硫脱硝工艺的问题，有效提高脱硝率。结合目前已广泛采用的氨-硫铁法湿法脱硫工艺，更具有实施联合脱

8、硫脱硝技术的条件和市场。氨-硫铁法湿法脱硫工艺具有一定的脱硝能力，脱硝效率一般为20%40%,如对NOX开展预处理，脱硝效率可到达50%70%,可有效利用氨法脱硫的特点，结合新建或已建氨法脱硫装置开展联合脱硫脱硝处理，投资和运行费用较低，有较好的发展前景。五、工程实例分析某钢厂360m2烧结机烟气开展联合脱硫脱硝处理，原烟气参数如下表1所示。根据以上分析，可采用氨-硫铁法湿法脱硫工艺，配合氧化脱硝的技术，氨法烟气脱硫工艺的脱硝原理如下：2NOO2=2NO2(1)2NO2+H2O=HNo3+HNO2(2)NH3+HN03=NH4N03(3)NH3HN02=NH4N02(4)4(NH4)2S03+

9、2N02=N2+4(NH4)2S04(5)主要包括以下系统：氨水制备储运系统、烟气系统、氧化剂投加系统、S02/N0X吸收系统、浓缩系统、副产物离心干燥系统及包装储存系统等，图1为烟气净化工艺流程图。原烟气由增压风机从烧结主抽风机后烟道引入脱硫塔，在脱硫塔内添加氧化剂，经过塔内喷淋吸收后，去除烟气中的S02和NOX,然后经湿烟囱排放，副产物经浓缩结晶后进入离心机开展固液分离，再经过干燥机和包装机完成副产物的制备。本项目处理后净烟气中S02浓度100mgNm3,NOX浓度W1oOnIg/Nm3,满足国家排放标准钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB28662-20*)的要求。六、结语通过对目前广泛开展研究和工业化的烟气联合脱硫脱硝技术的分析，结合钢铁行业烧结机烟气的特点，对钢铁行业烧结烟气联合脱硫脱硝技术路线的选择开展了探讨，并开展了工程实例分析，认为结合新建或已建氨法脱硫装置开展联合脱硫脱硝处理，有较好的发展前景。