烧结烟气脱硫脱硝处理技术

烧结烟气脱硫脱硝处理技术

岳丽俊

142729198210231238

摘要：近些年，我国经济发展迅速，钢铁企业为我国经济发展做出了很大贡献。随着环保要求的日益严格，冶金行业烟气协同脱硫脱硝将是烟气气态污染物治理的主流方向，本文分析了目前主流的烟气脱硫和脱硝工艺技术的原理、分类，同时简述了脱硫脱硝的新技术。为脱硫脱硝工艺及其改进提供理论依据与指导。

关键词：烧结；烟气；脱硫脱硝；处理技术

引言

近些年来，在可持续发展理念逐步落实的时代背景下，各行各业都在积极转变生产观念和方式，以达到经济效益和生态效益同步发展的目的。但从目前来看，部分钢铁厂在烧结烟气脱硫脱硝处理方面仍存在一定的不利因素，基于此，有必要对其展开更加深层次的探索。

1烧结烟气特点阐释

第一，烧结烟气所产生的烟气量比较大。一般情况下，1t烧结矿会产生1.5立方千米至6立方千米的烧结烟气量，由于不同类型的烧结燃料具有不同的透气性，同时所使用的的辅助材料也不均匀，导致烧结烟气系统所出现的阻力发生明显变化，从而提高了烧结矿的烧结烟气量。

第二，烧结烟气所产生的SO2和NOX浓度出现变化。一般情况下，烧结烟气所生成的SO2浓度一般在300至800mg/Nm3范围内，然而当SO2浓度较高时，其浓度会高于2000至4000mg/Nm3范围。而烧结烟气所生成的NOX浓度范围为0.15至0.3g/Nm3，若NOX浓度较高时，其浓度将会达到0.5至0.6g/Nm3。

第三，烧结烟气所包含的成分较为复杂。在烧结烟气中，其包含了许多不同类别的污染物，在这些污染物中，氧化碳、氯化氢、多环芬烃和HF等为主要成分，但是二噁英和重金属等则是烟尘的主要成分。在烧结生产工业中所产生的二噁英排放量仅低于垃圾焚烧业，位居排放量第二位。

第四，烧结行业所产生的烟气温度容易出现变化，并且温度的变化范围比较大。一般情况下，烧结烟气的温度处于120到180℃之间，如果运用低温烧结技术，其所生成的烟气温度则在80摄氏度到180摄氏度范围内。

2烧结烟气脱硫脱硝处理技术

2.1 SCR脱硝

脱硝系统采用选择性催化还原技术（SCR），在催化剂的作用下将20%氨水作为还原剂与烟气中NOx进行反应，达到去除NOx的目的。

SCR脱硝反应器采用3层催化剂布置（2用1备），吹灰系统设置声波吹灰器和耙式吹灰器，避免因催化剂表面局部粉尘堵塞造成脱硝效率下降；热补偿系统中设置烟气换热器（GGH）和热风炉补燃。烟气换热器是将SCR反应后的高温烟气热量进行回收，用来对SCR入口烟气进行预热；采用自密封设置并配备低泄露密封系统，保证系统漏风率小于等于1.5%；烟气换热原件采用防腐和耐磨处理，并设置吹灰系统，保证系统整体运行的稳定性。

催化剂采用中高温催化剂，反应温度在280℃以上。针对该反应温度区间并结合本系统特点，在系统中设置了二级换热和一级加热系统。第一级换热通过高温风机将脱硝后的高温烟气与冷凝器出口的待处理烟气进行一次换热，使烟气温度达到60℃左右；第二级换热通过GGH将SCR反应后烟气对进入SCR脱硝系统的烟气进行二次换热，使烟气温度达到250℃左右；加热系统利用以高炉煤气为燃料的热风炉对烟气进行加热，达到反应温度。

2.2臭氧氧化脱硝+湿法脱硫

该技术利用臭氧作为氧化剂，通过选择性氧化法，在烧结机后的主抽风机排出的烟气一段直烟道内喷入臭氧，将氮氧化物氧化为高价态的氮氧化物，再进入脱硫吸收塔进行脱除氮氧化物、二氧化硫和粉尘，处理后的净烟气进入烟囱达标排放。

该技术只需对风机后烟道进行加装布气装置，无需改造现有脱硫工艺，简单易行控制方便，臭氧通过臭氧发生器提供，整体占地面积小、调节灵活，适合布局紧凑、没有足够空间进行脱硝改造的项目。

臭氧氧化设备为高耗能设备，1kg臭氧需消耗约8kw电能，且纯氧利用率低，仅约10%的纯氧会被电离生成臭氧，当烧结烟气中NOx超过一定值时，为满足排放限值，臭氧消耗过量系数需进一步加大，臭氧消耗量急剧上升，能耗及纯氧效率急剧上升。臭氧氧化脱硝产物经湿法脱硫吸收后的产物为NO2-和NO3-，亚硝酸盐和硝酸盐均为高溶解度盐类，硝酸盐难以固态化，脱硫废水排放量需增加，运行费用增加，而且亚硝酸盐和硝酸盐的处理是一大难题。

2.3低温液相螯合还原脱硫脱硝技术

低温液相螯合还原脱硫脱硝技术是应用了专利技术，在进行实际运用时，其需要利用具有极性基团和非极性基团的螯合剂，捕捉NO，利用洗涤塔中的水将NO和烟气的SO2进行吸收，而后催化剂和水分中的SO2进行反应，生成亚硫酸根，生成的产物与螯合还原剂进行反应，最终生成N2。温度条件不会影响这项技术，并且还能实现SO2和NOX的同时去除，它的脱硫效率可以达到95%，脱硝效率高达98%。

当前许多企业都使用了这项脱硫脱硝技术，它的特点和优势主要包括以下几点：

第一，这项技术所需的温度较低：可以将反应捕捉仓或者喷射系统安装在40摄氏度至180摄氏度范围的烟道内，进行后续的反应；第二，这项技术的设备安装比较简单：如果烧结企业已经拥有脱硫洗涤塔，其只需在洗涤塔中加入专用药剂就可以完成脱硫脱硝同时去除，不会出现设备拆除改造等问题，并且设备的占地面积比较小，也降低的企业的运行成本；第三，这项技术拥有标准化的设备：脱硝药剂的传输系统箱体实现模块化，电器电控系统实现电脑化，脱硝药剂的保存和喷射系统都实现了标准化。将电脑系统和在线监测进行连接，使氮氧化物的排量实现自动化控制；第四，这项技术不会出现二次污染：仪器设备在使用过程中，这项技术可以将污水中的NOX进行捕捉吸收，产生无污染的N

2。针对设备所产生的脱除废渣而言，其所含的无毒废物可以用作水泥助磨剂，还可以销售给建筑材料企业进行回收使用，从而实现废物的循环利用；第五，该技术拥有广大的市场：这项技术的烟气脱硫脱硝设备可以使用于各个领域中。

2.4布袋除尘器

除尘系统采用布袋除尘器。考虑到除尘器布置在脱硫和脱硝系统之后，具有烟气湿度大、温度低、含有腐蚀性气体等不利因素，故选用涤纶+PTFE覆膜。滤袋规格为Φ160mm×8000mm，滤袋条数为6720条。为避免烟气经SCR脱硝换热后进入除尘器的烟气温度低于酸露点温度，特在SCR脱硝与除尘器之间设置旁路烟道，以防该情况发生。

结语

伴随着我国冶金企业的快速发展，致使环境保护问题较为突出，目前主要是烟气中的二氧化硫和氮氧化物排放，考虑到环保相关设施投资费用，企业在后期的研发工作中，应该注意脱硫脱硝工艺技术的升级与经济效益降低等问题，并结合生产实际，针对不同的生产技术进行相应的技术改造。从而在保证冶金企业生产过程中降低污染物的排放，保证我国的冶金工业实现可持续发展。

参考文献

［1］史磊．钢铁行业烧结烟气脱硝技术分析及对比［J］．能源与节能，2020(3):69-71．

［2］生态环境部．GB28662—2012钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准［S］．2012．

［3］生态环境部．钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB28662—2012)修改单(征求意见稿)及编制说明［S］．2017．

［4］汪旭颖，燕丽，雷宇，等．我国钢铁工业一次颗粒物排放量估算［J］．环境科学学报，2016，36(8):3033-3039．

［5］王锦．烧结烟气粉尘特性研究与除尘系统优化［D］．华北理工大学动力工程，2018．

［6］丰雨．浅谈电除尘器如何应对烧结烟气超低排放的要求［C］//第十八届中国电除尘学术会议，南京，2019．

［7］陈亮亮．烧结烟气电除尘器提标改造技术方案［C］//第十八届中国电除尘学术会议，南京，2019．

［8］郑志勇．新技术在烧结机机头电除尘器的应用［J］．中国新技术新产品，2012(18):1．