鋼鐵行業(yè)二氧化硫排放主要由燒結(jié)球團煙氣產(chǎn)生,燒結(jié)球團煙氣產(chǎn)生的二氧化硫占鋼鐵企業(yè)排放總量的70%以上。國家環(huán)保部2012年6月27日頒布《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標準(GB 28662-2012)》,對鋼鐵行業(yè)燒結(jié)、球團工業(yè)煙氣主要污染物排放大幅趨嚴了要求,鋼鐵行業(yè)燒結(jié)球團脫硫脫硝減排任務(wù)艱巨,勢在必行。為了有助于我國鋼鐵企業(yè)符合國際煙氣治理技術(shù)要求和環(huán)保發(fā)展趨勢,要不斷改進目前現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟性優(yōu)勢,符合我國燒結(jié)煙氣特點的燒結(jié)脫硫技術(shù)。
目前,大多數(shù)選擇采用的方法對燒結(jié)煙氣SO2的控制,主要有低硫原料配入法、高煙囪擴散稀釋法、煙氣脫硫法。低硫原料配入法是從根本上消除SO2污染的簡單易行、有效的措施。但低硫原料配入法對原料含硫要求嚴格,使原料來源受到一定限制,而我國鐵礦石原料短缺,無法對鐵礦石的含硫量提出嚴格要求,此法推廣有較大難度。而且高煙囪擴散稀釋法僅僅降低了污染源附近地區(qū)大氣的SO2濃度,并未真正解決排放問題,隨著我國對環(huán)境保護重視程度日益加深,對污染物實施排放濃度和排放總量雙重限制,選擇更為先進的燒結(jié)脫硫技術(shù)為重中之重。
燒結(jié)煙氣的特點:
燒結(jié)是將各種粉狀含鐵原料,混合適宜的燃料和熔劑后放于燒結(jié)設(shè)備中點火燒結(jié),在燃料產(chǎn)生高熱和一系列物理化學(xué)變化的作用下,使部分混合料顆粒表面發(fā)生軟化和熔化,產(chǎn)生一定量的液相,并濕潤其他未熔化的礦石顆粒,冷卻后,液相將礦粉顆粒燒結(jié)成燒結(jié)礦,這是煉鐵行業(yè)的一項重要工序。
新型脫硫脫硝常用技術(shù):
1、燒結(jié)煙氣同時脫硫脫硝除塵技術(shù)是一種基于循環(huán)流化床的脫硫脫硝一體化技術(shù),通過使用低溫催化劑,將NO氧化成NO2,配合使用全新脫硫脫硝反應(yīng)塔及脈沖袋式除塵器,能夠?qū)崿F(xiàn)溫度150℃及以下煙氣中的SO2、NOX(氮氧化物) 及粉塵的一體化超凈脫除,解決了低溫煙氣脫硝的難題。
脫硫脫硝的主要反應(yīng):
Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O
NO+1/2O2→NO2
4NO2+2Ca(OH)2→Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O
該方法具有低溫同時脫硫脫硝的能力,適合處理溫度在150℃以下的燒結(jié)煙氣。該工藝的脫硫效率達80%~98%,脫硝效率達60%以上。
2、活性炭脫硫脫硝技術(shù)是利用活性炭表面積大,吸附能力強的特點,將煙氣中的SO2吸附,并轉(zhuǎn)化成硫酸鹽,在解析塔中再次釋放出SO2,并實現(xiàn)活性炭再生,同時噴入氨,利用SCR反應(yīng),脫除氮氧化物。工藝系統(tǒng)主要由吸收、解吸和硫回收三部分組成。活性炭法可兼具幾種污染物協(xié)同脫除能力,有除塵和脫硫、脫硝、除二噁英、脫重金屬等優(yōu)點,副產(chǎn)物制成硫酸回收利用,不對環(huán)境造成二次污染。
脫硫的主要反應(yīng):
SO2+1/2O2→SO3
SO3+H2O→H2SO4
脫硝的主要反應(yīng)是:
4NH3+6NO→5N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
2NH3+2NO+1/2O2→2N2+3H2O
活性炭脫硫脫硝技術(shù)
3、煙氣氧化脫硝+濕法脫硫+濕電技術(shù)是利用強氧化劑(如O3),將NO氧化成高價態(tài)氮氧化物,在濕法脫硫裝置中利用氣—液反應(yīng),利用石灰石漿液脫硫,同時高價態(tài)的氮氧化物溶解在液相中,實現(xiàn)脫硝,最后利用濕式電除塵除去煙氣夾帶的微顆粒物的一種技術(shù)。
煙氣氧化脫硝+濕法脫硫+濕電技術(shù)脫硫效率較高,脫硫負荷適應(yīng)性較好,但也存在著一些問題,如:O3氧化NO的反應(yīng)對運行條件較為敏感;濕法脫硫系統(tǒng)吸收NO2的效率不高;氮氧化物吸收會帶來腐蝕;低溫腐蝕和廢水排放等。
燒結(jié)煙氣脫硫脫硝聯(lián)合治理是當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技術(shù)工藝路線。為適應(yīng)環(huán)保排放標準中大氣污染物限制的逐步趨嚴,需要從實際運用中摸索各種技術(shù)的特點,優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)。