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    烧结烟气脱硫脱硝处理势在必行 常见的脱硫脱硝技术分析对比

    发布时间:2018/06/22 点击量:0
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      自2012年国家环保部颁布实施了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》,严格要求污染物排放标准。因此,对烧结烟气进行脱硫脱硝处理势在必行。据沈阳享立得公司的技术人员介绍,烧结烟气主要特性包括烟气量大、温度波动大、粉尘浓度高、气体腐蚀性高、二氧化硫排放量大等。

      目前,对烧结烟气的污染处理主要以脱硫为主。新标准的实施对烟气处理提出了更严格的要求,尤其是对于已建的脱硫设施,由于技术、用地、建设和运行成本等因素的限制,直接导致烟气处理系统变得复杂和处理成本增加。因此,应针对项目建设特点,对新建烧结机、已建成的脱硫设施区别对待,综合考虑一种一体化的处理技术。

      由于现有的烧结烟气脱硫工艺主要集中于传统的干法、半干法、湿法,因此分别选取干法、半干法、湿法脱硫脱硝一体化等技术进行分析对比。

      1.活性炭烟气净化技术

      活性炭吸附工艺在烧结烟气脱硫脱硝中已取得多项工程应用,其反应原理包括以下几方面:

      1)烧结机排出的烟气经除尘器除尘后,由主风机排出。烟气中的SO2、H2O与O2在排烟温度为120~150℃时,被活性炭吸附富集,然后被催化转化为吸附态的SO3,之后和吸附态的H2O结合生成吸附态的H2SO4。

      2)当SO2的出口浓度达到排放标准后,将活性焦移动至再生器,在温度达到450℃左右时按照反应式解吸出浓度在20%~25%之间的高浓SO2气体。这种SO2气源可以根据市场需求用作生产硫酸、硫磺、硫铵盐、液态SO2等硫化工原料。

      3)脱硝反应被称之为选择性催化还原(SCR)反应,在活性焦催化作用下将NO(x包括NO、NO2等)和NH3转化为无害的N2和H2O,达到脱除NOx的目的。

      活性炭吸附工艺的优点是污染物一体化处置效率高,缺点是建设和运行成本高。

      2.循环流化床脱硫+SCR脱硝工艺

      循环流化床工艺主要由吸收剂制备与供应、吸收塔、物料再循环、工艺水、布袋除尘器以及副产物外排等构成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其他对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。

      SCR脱硝装置主要由GGH换热器、烟气加热炉、SCR反应器、氨站等组成。在催化剂的作用下,当烟气温度为280~300℃时,利用氨作为还原剂,与烟气中的NOx反应,产生无害的氮气和水。同时,二噁英经过催化剂会裂解成CO2、水及HCl。

      “循环流化床+SCR”工艺的优点为:一是脱硝技术成熟、污染物脱除效率高、适用范围广,可满足最严格的污染物排放标准要求,工程总投资和运行费用适中。二是对于目前已建设脱硫装置的烧结球团企业,为满足新标准对氮氧化物的排放要求,可继续建设脱硝部分,不存在重复建设问题,维护和运行简单。缺点是脱硫、脱硝副产物产生量大,尚无公认的最佳应用途径或资源回收价值,需作为废物进行处理。

      3.湿法脱硫+SCR联合脱硝工艺

      选择性催化还原法(SCR)技术相对成熟,具有较高的脱硝效率,在燃煤电厂得到广泛应用,但其在烧结烟气处理中的应用较少。

      4.其他脱硫脱硝一体化技术

      典型的催化氧化法脱硝工艺属湿式洗涤并脱硫脱硝技术,采用湿式洗涤的方法,在一套设备中同时脱除烟气中的SO2和NOx的方法,采用氧化吸收塔和碱式吸收塔两段工艺。该工艺的缺点在于工程案例较少,存在催化剂昂贵、一次性投资和运行成本较高等问题。湿法脱硝工艺可以分为碱液吸收法、络合吸收法、还原吸收法和氧化吸收法等。

      电子束辐照烟气联合脱硫脱硝是利用阴极发射并经电场加速形成高能电子束,这些电子束在辐照烟气时会产生自由基,和SOx、NOx反应生成硫酸和硝酸,在通入氨气的情况下,产生(NH)SO和NHNO等副产品。目前电子束辐照烟气联合脱硫脱硝已完成工业实验,但尚无工业化应用。主要缺点为能耗较高、副产物含水率大,同时要考虑电子束发生器的防辐射措施。

      几种烟气脱硫脱硝技术的综合对比

      3.1新建烧结机

      新建烧结机宜选用活性炭脱硫脱硝一体化处理工艺。该处理工艺在国内已有既成案例,运行稳定,但一次性投资和运行成本较高。

      3.2现有干法/半干法脱硫改造

      现有干法脱硫工艺宜进行配套改造,增加SCR脱硝设施。该处理工艺在国内已有既成案例,运行稳定,但应充分考虑脱硫脱硝产物带来的二次污染问题。

      3.3现有湿法脱硫改造

      现有湿法脱硫工艺可谨慎考虑增加SCR脱硝设施,尽量选择成熟的低温催化剂。该工艺存在能耗及运行成本高的问题。

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