烧结烟气脱硝技术的探讨

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烧结烟气联合脱硫脱硝技术的探究与选择

烧结烟气联合脱硫脱硝技术的探究与选择

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:⑴烟气温度变化大,一般为120~18(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400^5,000mg∕Nm3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。

钢铁厂烧结烟气脱硫脱硝技术探讨

钢铁厂烧结烟气脱硫脱硝技术探讨

钢铁厂烧结烟气脱硫脱硝技术探讨摘要:随着时代的发展,我国当前大部分的地区都在积极的进行节能减排的建设,其主要的原因在于,节能减排技术能够非常好的保护环境。

而在钢铁厂中,最重要就是要做到脱硫脱硝,这主要是因为含有这两种元素的烟气一旦排放,那么可能会出现严重的空气危害,导致人们生活出现问题。

在这种情况下,我国大部分的地区都强制要求钢铁厂要推行烧结烟气得到脱硫脱硝技术,以此确保环境不会出现问题。

在这种情况下,笔者就从烧结烟气的危害入手,全面的进行钢铁厂烧结烟气脱硫脱硝技术探讨。

关键词:烧结烟气脱硝;臭氧;SCR;活性焦1 前言在当前时代中,人们对于自身的居住环境非常的关注,其主要的原因在于,环境的保护能够更好的满足人们的需求,不会引发人类的身体疾病。

在这种情况下,重型工业的排放就成为了人们最为关注的内容之一,其中核心的内容之一就是钢铁厂。

因为在日常的生产中,钢铁的烧结烟气排放非常大,其中含有大量的硫化物和硝化物,这些物质会严重的污染空气,导致人们生活环境的破坏。

在这种情况下,必须要全面的强化钢铁厂烧结烟气的脱硫脱硝工作,这样才能保证环境不被破坏。

但是这种技术改造并不容易,因此,笔者就从烧结烟气的危害入手,进行如下内容的探究:2 烧结烟气的危害在目前来看,烧结烟气的危害一般可以体现在吐下几个方面:第一个方面就是造成空气中的有害物质增加。

这是一个极为直观的吧吊线,因为在钢铁厂中,所排放出来的烧结烟气,本身都是带有大量的化合物的,这些化合物以硫化物和硝化物为主,而这些化合物本身对于空气的影响非常大。

而且能够随着烟气排放的化合物,往往都是粉末颗粒状的,人的肉眼是难以发现的,因此,散发在空气中,就会导致空气中时刻充斥着这些化合物,最终导致了问题的出现。

这是一个非常严重的问题,需要全面的注意。

第二个方面就是造成自然灾害。

当空气中充斥了大量的硫化物和硝化物,那么就会引发自然灾害。

在日常的生活中,如果不下雨的情况下,往往就会形成雾霾等,人们呼吸的空气中,都是带有危害性质的。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析烧结机头烟气脱硫脱硝技术是目前常用的污染治理技术之一,其目的是减少烧结机头排放的硫氧化物和氮氧化物对环境的污染。

在烧结工艺中,烧结机头是主要的排放源,其中含有大量的硫氧化物和氮氧化物。

烟气脱硫脱硝技术主要通过化学反应将硫氧化物和氮氧化物转化为水和二氧化硫/硫酸和氮氧化物,以减少对环境的污染。

目前主要的烟气脱硫脱硝技术有湿法脱硫脱硝法和半干法脱硫脱硝法。

湿法脱硫脱硝法是指将石灰石和水混合制成乳浆,然后将乳浆喷洒在烟气中,通过与硫氧化物和氮氧化物反应生成石膏和硝酸盐来实现脱硫脱硝。

该技术具有脱硫效率高、适应性强、副产物利用率高等优点,但存在废液处理困难、设备复杂等问题。

半干法脱硫脱硝法是指将吸收剂喷洒在烟气中,吸收剂与烟气中的硫氧化物和氮氧化物反应生成固体颗粒,然后利用除尘器将固体颗粒从烟气中除去。

该技术具有技术成熟、投资费用低、运行成本较低等优点,但脱硫脱硝效率相对较低,需要后续的处理。

比较分析这两种烟气脱硫脱硝技术,可以从以下几个方面来考虑:首先是脱硫脱硝效率。

湿法脱硫脱硝法在脱硫脱硝效率上一般较高,可以达到90%以上的效率;而半干法脱硫脱硝法的脱硫脱硝效率相对较低,一般在70%左右。

其次是投资费用和运行成本。

湿法脱硫脱硝法的设备相对较为复杂,投资费用较高,而且废液处理也比较困难,需要额外费用;而半干法脱硫脱硝法的设备相对简单,投资费用较低,运行成本也比较低。

再次是废液处理和副产物利用。

湿法脱硫脱硝法产生的废液需要特殊处理才能达到排放标准,处理费用较高,但副产物石膏可以作为建材等方面的原料进行利用;而半干法脱硫脱硝法没有废液产生,不需要废液处理,但没有明显的副产物利用价值。

从脱硫脱硝效率、投资费用、运行成本、废液处理和副产物利用等方面来看,湿法脱硫脱硝技术适用于治理高浓度硫氧化物和氮氧化物的情况,适合于大型烧结机头;半干法脱硫脱硝技术适用于治理中低浓度硫氧化物和氮氧化物的情况,适合于中小型烧结机头。

钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术探讨

钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术探讨

钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术探讨摘要:当前钢铁企业在发展的过程中需要根据烧结程序烟气的产生现状,结合脱硫和脱硝技术的应用情况,研究出更加先进的烧结烟气脱硫脱硝一体化技术。

将其应用到烧结程序中,可以提高生产作业的节能环保性,避免在进行生产的过程中出现大气污染问题。

操作人员在进行这项技术应用的过程中,应该根据生产的要求对技术的应用形式进行改善和优化,才能充分发挥技术的应用效果。

关键词:钢铁行业;烧结;烟气脱硫脱硝技术;分析探讨引言现阶段,节能减排己经成为全社会重点关注的问题,在这种大背景下,钢铁行业作为我国传统的“污染大户”自然也是节能减排的重点。

烧结烟气是指烧结机头抽风箱排出的机头废气与机尾矿料在粉碎、冷却、筛选过程中产生的尾气,该气体含有大量的污染物。

所以为了能够实现绿色生产,进一步研究烧结烟气的脱硫脱硝技术更具有实际意义1烧结烟气污染特征据最新不完全统计,目前全国约有烧结机900余台,总烧结机面积约11.6万m2,其中90~180m2的烧结机约500台,180m2以上烧结机约400台。

全国烧结机几乎全部安装了除尘、脱硫设备,但大部分实际效果并不能满足现行超低排放的标准要求,仍有较大的改造空间;而烧结烟气的脱硝及二噁英的治理才刚刚起步,尚未普遍展开,仍有巨大的减排潜力。

烧结烟气由于漏风率(40%~50%)和固体料循环率高,导致烟气产生量十分巨大且波动明显。

据相关数据显示,每生产1t烧结矿大约产生4000~6000m3的烧结烟气。

同时烧结烟气污染物种类较为集中且浓度较高,其烟气中包含主要大气污染物SO2,NO,Hg等重金属,SOX、NOX等酸性气态污染物及二噁英等,且其粉尘携带量较大,粉尘主要由金属、金属氧化物或不完全燃烧物质等组成,耐磨性较强且具有粘性,即使经过配套的静电除尘器处理后,粉尘浓度仍在0.5~15g/Nm3。

烧结烟气产生的SO2和NOx的浓度相对较高且浓度变化大,随铁矿原料和燃料的不同,SO2浓度一般在300~800mg/Nm3范围内,高时可达2000~4000mg/Nm3。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析
每种工业生产都会伴随着大量的尾气和污染物的产生,这些废气和污染物不仅会对工人的健康和生产环境造成影响,也会对大气环境产生严重的污染。

为了减少烧结机头的尾气排放对环境造成的影响,在其尾气排放中融入脱硫脱硝技术已经成为了一种必要的做法。

传统的烧结炉使用生产燃料的过程,会产生大量的二氧化硫和氮氧化物,这些气体有强烈的刺激性气味,会对环境和人体健康产生负面影响。

采用脱硫和脱硝技术将这些有害气体去除,能够有效地减少这种负面影响。

烧结机头的脱硫脱硝技术主要有湿法脱硫、干法脱硫和选择性催化还原技术。

湿法脱硫技术的原理是将气体通过液态液体,利用氧化氢氧化该气体中的二氧化硫,从而将其转化为硫酸。

干法脱硫技术的原理则是将气体通过干燥剂,利用其与硫化物反应,从而将其转化为硫酸盐。

选择性催化还原技术是通过催化剂作用,将氮氧化物还原为氮气和水。

影响选择脱硫、脱硝技术的因素包括烧结机头工艺的特点和产生废气的处理条件。

湿法脱硫技术因为需要增添液体,所以会增加粘滞性和腐蚀性。

因此,这种技术的使用需要具备良好的操作和排放处理技术,以免造成二次污染。

干法脱硫技术相比较则消耗更低,但是生成的垃圾容易堆积污染,所以需要进行处理。

选择性催化还原技术可以达到更好的净化效果,但需要考虑氨气折扣因素对环境的影响。

综合比较,每种脱硫、脱硝技术都有自己的优点和局限。

烧结机头厂家需要根据实际情况和自身能力做出选择,从而达到最优的脱硫脱硝效果。

企业还应该根据环保政策和诉求来确保工厂达到最佳环境保护标准,保障环境和人类健康,也为公司社会形象作出贡献。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析烧结机头烟气脱硫脱硝技术是烧结机头工艺中的重要环节,目的是减少烟气中的硫氧化物和氮氧化物排放,保护环境,降低对大气污染的负荷。

本文将对烧结机头烟气脱硫脱硝技术进行比较分析,探讨其优缺点和适用范围。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术主要包括湿法脱硫、干法脱硫、选择性催化还原脱硝和选择性非催化还原脱硝等。

首先是湿法脱硫技术。

湿法脱硫技术通过将烟气与碱性吸收剂(如石灰石浆液、苏打灰浆液等)接触,使SO2转化为可溶解的硫酸根离子,并形成硫酸盐沉淀。

该技术具有处理效率高、副产物价值高(如石膏等)、处理稳定等优点,被广泛应用于烧结机头工艺中。

但是湿法脱硫技术存在设备占地面积大、运行成本高(吸收剂更换、废水处理等)、脱硫效率受影响因素多等缺点,特别是对烟气净化效果较差。

第三是选择性催化还原脱硝技术。

选择性催化还原脱硝技术通过将硝酸盐溶液作为还原剂与烟气中的氮氧化物进行反应,生成氮和水蒸气,从而降低氮氧化物排放浓度。

该技术具有处理效率高、操作简单、适应性广等优点,被广泛应用于炼油、化工等行业的烟气脱硝工艺。

但是选择性催化还原脱硝技术存在催化剂失活、还原剂消耗、催化剂毒性等缺点,特别是对硝酸盐回收和再利用的要求较高的烧结机头工艺来说,还存在一定的挑战。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术各有优缺点,适用范围不同。

湿法脱硫技术适用于要求脱硫效果好、副产物价值高的烧结机头工艺;干法脱硫技术适用于处理适应性较强的烧结机头工艺;选择性催化还原脱硝技术适用于处理效率要求高、反应速度快的烧结机头工艺;选择性非催化还原脱硝技术是一种新兴技术,适用于对废气中氨气排放进行控制的烧结机头工艺。

对于不同的烧结机头工艺,可以根据实际情况选择合适的烟气脱硫脱硝技术,以实现环保节能的效果。

烧结脱硝工艺选择的研究

烧结脱硝工艺选择的研究一、烧结脱硝工艺概述烧结脱硝是一种常见的工业烟气脱硝技术,主要应用于电力、钢铁、化工等行业。

其原理是通过向燃烧过程中的热风中喷射含硝化物的脱硝剂,在高温条件下使硝化物还原生成氮气和水,从而达到减少氮氧化物排放的目的。

烧结脱硝工艺包括选择脱硝剂、脱硝剂喷射方式、脱硝反应条件等多个环节,不同的工艺选择对脱硝效率和成本都有着重要影响。

二、现有研究成果目前,国内外对烧结脱硝工艺选择进行了大量研究。

在脱硝剂选择方面,有学者提出了多种含钙、镁、铁等金属元素的脱硝剂,并对其脱硝效率和经济性进行了比较分析。

在脱硝剂喷射方式方面,有学者对直接干式脱硝、湿式脱硝、半干式脱硝等多种喷射方式进行了实验研究,探讨了不同喷射方式对脱硝效果的影响。

还有研究对烧结脱硝反应温度、氧浓度、氨氧比等条件进行了优化研究,以提高脱硝效率和降低成本。

三、存在问题目前的研究还存在一些问题。

对于脱硝剂的选择和相应的喷射方式,现有研究主要集中在实验室规模,缺乏对工业规模情况下的实验验证。

对于烧结脱硝反应条件的优化研究较为零散,缺乏系统性和综合性。

随着环保政策的不断提升,对于烧结脱硝工艺的要求也在逐步提高,现有研究仍需进一步完善。

四、未来展望针对以上存在的问题,未来的研究可以从以下几个方面展开。

需要加强对脱硝剂选择和喷射方式的工业规模应用研究,以验证实验室研究结果的可行性和经济性。

要加强对烧结脱硝反应条件的综合优化研究,通过从多个环节入手,提高脱硝效率和降低成本。

随着环保政策的不断提升,未来的研究还应该关注烧结脱硝工艺的环保性能,探索更加环保和可持续的脱硝工艺。

结论烧结脱硝工艺选择是一个复杂的系统工程,涉及到多个环节和因素。

对于烧结脱硝工艺的选择进行深入研究,将有助于提高脱硝效率、降低成本、减少对环境的影响,促进我国大气污染治理工作的顺利进行。

未来,希望通过广泛合作和深入研究,为烧结脱硝工艺的选择和应用提供更加科学的理论基础和技术支持。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析烧结机是冶金工业中常见的一种炼铁设备,其工作过程中产生的废气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物,对环境造成了严重的污染。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术愈发成为了一项重要的课题。

在这篇文章中,我们将对目前常见的烧结机头烟气脱硫脱硝技术进行比较分析,探讨其优缺点和适用范围。

我们来介绍一下目前常见的烧结机头烟气脱硫脱硝技术。

目前广泛采用的烟气脱硫技术主要包括湿法石膏法和干法脱硫法,而脱硝技术主要包括选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)两种。

接下来,我们将对这几种技术进行具体的比较分析。

首先是烟气脱硫技术。

湿法石膏法是目前应用最为广泛的烟气脱硫技术之一,其优点是能够将废气中的二氧化硫直接吸收转化成石膏,不仅能够达到很高的脱硫效率,而且还可得到有价值的石膏产品。

湿法石膏法的缺点也是非常明显的,首先是设备占地面积大,投资和运行成本高,而且使用寿命短,对操作人员的技术要求也较高。

相比之下,干法脱硫技术则是一种更为经济和实用的选择,其优点是设备结构简单、占地面积小、投资和运行成本低,而且对石膏产生的质量要求也不高。

但是干法脱硫技术的脱硫效率较低,仅能达到80%左右,而且废气中的粉尘排放量也会增加,对环境造成二次污染。

接下来是烟气脱硝技术的比较分析。

选择性催化还原(SCR)是目前脱硝效果最好的技术之一,其优点是能够将废气中的氮氧化物催化还原成无害的氮和水,而且脱硝效率高,能够达到90%以上。

但是SCR技术的缺点也是显而易见的,首先是催化剂价格昂贵,而且需要对废气中的氨进行催化反应,对氨气的供应和储存要求也很高。

相比之下,选择性非催化还原(SNCR)技术则是一种更为经济和实用的选择,其优点是不需要添加催化剂,只需要向废气中喷洒尿素溶液即可进行脱硝,而且对废气中的氨气要求也较低。

但是SNCR技术的脱硝效率较低,一般只能达到70%左右,而且对废气温度和氨化学计量比的要求也较高。

不同的烧结机头烟气脱硫脱硝技术各有其优缺点。

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析

烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析随着我国环保法规的不断完善和严格化,使得烧结机工艺中的烟气脱硫和脱硝技术逐渐成为烧结行业的必要技术之一。

然而,当前市场上的脱硫、脱硝技术各有特点,在实际选用过程中,需要根据工艺条件、经济效益、技术可行性等方面进行综合考虑和比较分析。

一、湿法烟气脱硫和脱硝技术在湿法烟气脱硫和脱硝技术中,一般采用脱硫海绵法和脱硝催化剂法两种技术。

1. 脱硫海绵法脱硫海绵法是指将二氧化硫(SO2)通过海绵浸泡式水洗来除去的技术。

脱硫海绵法具有反应速度快、设备体积小、脱硫效率高等优点,但其缺点也相对明显,主要包括海绵清洗成本高、运行稳定性差等。

2. 脱硝催化剂法脱硝催化剂法是指将氨水喷入催化剂层中与氮氧化物(NOx)反应生成氮气和水的技术。

脱硝催化剂法具有高脱硝效率、能耗低、适应性强等优点,但其成本较高,催化剂的选择也是一项技术难点。

1. 氨氧化技术氨氧化技术是指将氨气与氮氧化物反应生成氮气和水的技术。

氨氧化技术具有适用范围广、脱硝效率高、设备投资小等优点,但也存在一些问题,如氨气溢漏、反应副产物等。

2. 选择性非催化还原技术选择性非催化还原技术是指将无氧气气体和特定的还原剂混合后,在催化剂的作用下与氮氧化物(NOx)反应生成氮气和水的技术。

选择性非催化还原技术具有技术可行性高、操作简便等优点,但其适用于一些特定条件,如高温、碱性等,存在着催化剂生产难度大、催化剂使用寿命短等弊端。

湿式烟气脱硝技术是指将氨水直接喷入脱硝反应器中,通过反应消除掉氮氧化物的技术。

湿式烟气脱硝技术在工艺上有着诸多优点,如可以控制传递料和反应温度、能够同时去除其他有害气体等,但是也存在着诸多缺陷,如脱硝效率低等问题。

总之,对于烧结机头烟气脱硫脱硝技术的选择,应该根据实际情况进行综合考虑。

从技术成熟度、设备投资、运行费用、技术可行性等多个角度进行综合评价,选用最适合自己的烟气脱硫脱硝技术,以达到环保要求的同时,也保证生产的经济效益。

烧结烟气脱硝超低排放技术的探讨

烧结烟气脱硝超低排放技术的探讨发布时间:2022-06-22T02:20:09.335Z 来源:《中国电业与能源》2022年4期作者:冯磊[导读] 近年来,我国的高速发展,带动了我国各个行业领域的进步,现阶段,在钢铁厂污染物排放总量中,冯磊山钢股份莱芜分公司炼铁厂山东济南 250000摘要:近年来,我国的高速发展,带动了我国各个行业领域的进步,现阶段,在钢铁厂污染物排放总量中,烧结机排放烟气中的颗粒物约占40%、二氧化硫约占70%、氮氧化物约占50%,根据现有钢铁企业烧结机烟气脱硝的工艺和国家超低排放政策的要求,探讨分析了氧化法脱硝、活性炭法脱硝以及中低温SCR脱硝和中高温SCR脱硝工艺的优缺点。

表明在目前钢铁企业超低排放的趋势要求下,中高温SCR脱硝是比较适合烧结机烟气脱硝的技术路线。

关键词:烧结烟气;氧化法;活性炭法;中低温SCR引言国是钢铁生产大国,2020年粗钢产量达10.53亿t。

一般长流程钢铁生产工序包括焦化、烧结、高炉炼铁、转炉炼钢、连铸和轧钢等,其中烧结排放的SO2和NOx分别占整个钢铁行业的60%和50%,是烧结烟气中最主要的污染物。

国家最新出台的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(环大气[2019]35号)中提高了烧结烟气污染物的排放标准,要求SO2排放量不大于35mg/m3、NOx排放量不大于50mg/m3、粉尘排放量不大于10mg/m3,对钢铁企业的烧结烟气污染物治理提出了更高的要求。

现阶段研究较多的是燃煤电厂烟气的污染物治理,有较成熟的脱硫脱硝方法。

但产生的烧结烟气不同于一般的电厂烟气,其特点是:量大,温度偏低(一般为120~180℃),湿度大,含水率约10%(体积分数,下同),含氧量高(约15%),成分波动较大。

现有成熟的燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝工艺不适用于处理烧结烟气,需开发新的脱硫脱硝工艺。

1烧结烟气的特点烧结烟气有一个重要的特点就是波动性,烧结烟气污染物浓度、烟气量、温度条件以及污染物的种类均会随着前端工艺的调整出现大的波动。

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烧结烟气脱硝技术的探讨
大多数的工业烟气中含有氮氧化物,它们大量排放到大气中,不仅形成酸雨,
破化臭氧层,并造成温室效应导致全球变暖。

钢铁行业作为国家工业的一个重要
部分,国家对其环保要求也日益严格。

研究表明,钢铁厂中各种设备放出的NO
x
总量在固定发生源中占第二位,仅次于SO
2的排放量。

其中,烧结生产过程NO
x
排放量约占钢铁厂NO
x 排放总量的一半左右。

因此,对烧结烟气NO
x
排放量的严
格控制,可有效降低钢厂的NO
x
的排放量。

烧结过程中的NO
x
主要来源于烧结过程中燃料的燃烧。

烧结生产中的燃料分
为点火燃料和烧结燃料两种。

燃料燃烧都会产生一定的氮氧化物,表1是中国工
业部门各燃料类型的NO
x
排放因子。

表1 中国工业部门各燃料类型的NO
x
排放因子
一般情况下,燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO和NO
2
,这二者统称为N
O x ,在低温条件下燃烧还会产生一定量的N
2
O。

燃烧过程中产生的NO
x
的种类和数
量除了与燃料性质相关外,还与燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件密切相关。

在通常的燃烧温度下,煤燃烧产生的NO
x 中NO占90%以上,NO
2
占5%-10%,N
2
O
占1%左右。

目前,根据《钢铁工业大气排放标准》(征求意见稿),钢铁企业烧结烟气NO
x
的排放标准如下:
表2 钢铁工业烧结烟气NO
x
排放标准
对于工业烟气中NO
x
的处理,燃煤电厂最主要的处理工艺有SCR,SNCR以及脱硫脱硝一体化技术等。

下面我们就国内外几种主流的烟气脱硝技术进行介绍,以寻求最适合钢厂脱硝的技术。

1 几种主流烟气脱硝技术介绍
目前,相对较成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)。

此外,还有一些湿法脱除氮氧化物的技术。

1.1选择性非催化还原技术(SNCR)
选择性非催化还原技术是用NH
3、氨水、尿素等还原剂喷入燃烧室内与NO
x
进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。

还原剂喷入燃烧室温度为850℃-1100℃的区域,该还原剂(尿素)迅速热分解成NH
3
并与烟气中
的NO
x 进行SNCR反应生成N
2
,该方法是以燃烧室为反应器。

NH
3或尿素还原NO
x
的主要反应为:
4NH
3
+4NO+O
2
→4N
2
+6H
2
O (NH
3

2NO+CO(NH
2

2
+1/2O
2
→2N
2
+CO
2
+2H
2
O (尿素)
SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%-40%。

该技术的工业应用是在20
世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的,欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。

美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业应用是在90年代初开始的,目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在5GW以上。

由于SNCR工艺需要的反应温度太高(850℃-1100℃),因此该技术不适用于钢厂烧结烟气脱硝。

1.2 选择性催化还原技术(SCR)
从技术的成熟性角度来说,选择性催化还原法(SCR)由于具有较高的脱硝效率(最高可达90%),目前在日本、德国、北欧等国家和地区的燃煤电厂得到广泛应用。

在我国,越来越多的燃煤电厂已认可并开始广泛使用该技术,且效果良好。

考虑到钢厂烧结烟气的实际状况(烟气量波动大、含湿量高、粉尘成分复杂)与燃煤锅炉烟气的不同,只有在燃煤电厂中使用的烟气脱硫脱硝技术成熟,同时,我们也需要在设计时结合钢厂烧结烟气的实际状况来进行优化设计,在钢厂烧结烟气的处理中才有可能使用成功。

在SCR工艺中,将氨喷入烧结烟气中,在催化剂的作用下发生反应。

喷氨量与N
O x 入口浓度及NO
x
的脱除效率有关。

设计的技术参数一定要令喷氨量满足脱除NO
x
的需要,同时不会产生大量的氨气泄漏。

主要的化学反应方程式如下:
烟气中的NO
x 主要由NO和NO
2
组成,其中NO约占NO
x
总量的95%,NO
2
约占NO
x
总量的5%。

因此,化学反应方程式(1)被认为是脱硝反应的主要反应方程式,
它的反应特性为:①NH
3和NO的反应摩尔比为1;②脱硝反应中需要O
2
参与反应;
③典型的反应温度窗口为320℃-400℃。

脱硝反应的产物是氮气和水。

为了使脱硝反应得以进行,需要持续不断的氧气供应,而氧气可以用来自钢厂烧结机的烧结烟气。

SCR技术需要的反应温度窗口为320℃-450℃。

在反应温度较高时,催化剂会产生烧结及(或)结晶现象;在反应温度较低时,催化剂的活性会因为硫酸铵在催化剂表面凝结堵塞催化剂的微孔而降低。

SCR的一次性投资较高,根据脱硝效率的不同要求,投资费用存在一定的差别。

一般来说,在脱硝效率为75%时,SCR催化剂需要布置两层;当脱硝效率要求在50%以下时,一层催化剂即可满足脱硝要求。

催化剂占整个SCR脱硝系统的投资比例达到30%-40%。

我们可依据钢厂烧结烟气的实际状况,确定最终的脱硝效率,以便设计和布置相应的催化剂层数,达到最大的节省投资和运行成本。

S CR系统的最大优点是脱硝效率高,系统运行稳定,可以满足严格的环保标准。

氧化吸收,此外,烟气脱硝技术还有臭氧氧化吸收法、高锰酸钾氧化吸收法、ClO
2
电子束法等,但目前还处于试验室阶段,未有成熟的工业应用。

2 对不同时段钢厂烧结项目烟气脱硝技术的应用探讨
2.1 已建烧结脱硫项目的烟气脱硝技术应用
对于已经建好烧结脱硫项目的钢厂,笔者认为应采取以下措施进行烧结烟气脱硝:
1)当钢厂烧结机采用半干法烟气脱硫工艺时,如循环流化床脱硫工艺或NID半干法脱硫工艺等,在喷入CaO或熟石灰的同时也喷入相应的活性炭(焦)或褐煤等脱硝剂。

该工艺可达到一定的脱硝效率。

但脱硝效率较低,面对NO
量较高的
x
烟气处理效果不明显。

目前,国内对烧结烟气半干法脱硝工艺还处于试验阶段。

2)当钢厂烧结机采用湿法烟气脱硫工艺时,如石灰(石)-石膏法脱硫工艺或氨法脱硫工艺等,应于烧结机机头主抽风机后对烟气升温(350℃左右),接着采用SCR工艺对烟气进行脱硝,脱硝后的烟气采用换热利用技术降温后,进行湿法烟气脱硫。

该方案一次性投资较大,运行成本高,但是由于其单个工艺成熟、脱硫脱硝效率高。

工艺路线如下:
工艺路线1:将烟气脱硝工艺置于脱硫工艺之前,烧结烟气经加热装置升温,先进行SCR技术脱硝,然后用换热装置(可用余热锅炉回收,用于发电;也可采用其他换热装置)进行降温处理,出来的烟气经脱硫装置净化后,从烟囱排出。

工艺路线2:将烟气脱硝工艺置于脱硫工艺之后,烧结烟气先经过脱硫后,通过加热装置升温到350℃左右进行脱硝,然后用换热装置(可用余热锅炉回收,用于发电;也可采用其他换热装置)进行降温处理,净化后烟气经烟囱排出。

通过以上工艺线路的比较,笔者认为工艺线路1的布置方式更为合理。

因为,工艺线路1,经脱硝处理后的烟气对后续的脱硫工艺没有任何影响。

而工艺线路2由于先进行脱硫,则烟气温度大幅度降低,经加热装置升温达350℃左右后,方能进行脱硝处理。

因此,工艺线路2能源消耗较大,增加了运行成本。

现今,使用该技术路线用于烧结烟气脱硝处理的烧结机在世界上有五座,其中有3座在中国台湾中钢公司,另外2座在新日铁公司。

2.2 新上烧结项目的烟气脱硝技术应用
对于新上烧结项目的钢厂,我们应优先考虑联合脱硫脱硝一体化技术。

如活性炭吸附法、CuO吸附法、电子束法、NOXSO技术、络合吸收法等。

无论选择何种工艺技术,我们都应该从技术的成熟可靠性、一次性投资、副产物处理、运行成本及现场占地等方面进行比较和分析,选择与自身企业相适宜的工艺和技术,以保证钢厂企业在满足环保要求的基础上降低投资,节省占地面积,且无二次污染。

3 结语
污染的控制与排放标准将会日趋严格。

面对日益严峻的环保要求形势,对NO
x
随着我国燃煤电厂烟气的脱硝技术的日趋完善,钢厂烧结烟气的脱硝处理,是我们始终应该面对的问题。

因此,如何选择与之相适的工艺技术,将决定我们的投资及环保效果。

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