摘要:本文介紹了上海克硫自主研發(fā)的活性焦聯合脫除技術的原理、流程、特點及應用情況。作為國內首套球團煙氣活性焦聯合脫除工程,河北前進鋼鐵球團煙氣治理裝置自投運以來,各項排放指標優(yōu)良。實踐結果表明活性焦聯合脫除技術對球團煙氣有較好的脫除效果,應在鋼鐵球團煙氣治理領域得到進一步推廣。
1鋼鐵行業(yè)煙氣治理現狀及趨勢
我國是世界第一鋼鐵生產大國,鋼鐵企業(yè)是能源消耗大戶,也是污染大戶。2014年全國燒結機或球團設備的鋼鐵企業(yè)共排放SO2180.7萬t,占工業(yè)SO2排放總量的10.4%,NOx56.6萬t,占工業(yè)NOx排放總量的4.0%,煙(粉)塵101.5萬t,占工業(yè)煙(粉)塵排放總量的7.0%。目前燒結機球團焙燒設備執(zhí)行顆粒物50mg/m3、SO2200mg/m3、NOx300mg/m3、二?f英0.5ng-TEQ/m3的限制標準,特別保護措施的地區(qū)還將執(zhí)行更嚴格的特別排放限值[1]。
1.1鋼鐵行業(yè)煙氣治理現狀
鋼鐵行業(yè)煙氣具有風量大,粉塵濃度高,SO2濃度波動大等特點,煙氣治理有一定難度。當前鋼鐵行業(yè)煙氣治理絕大多數都選擇傳統(tǒng)濕法脫硫技術,只能單純脫除SO2,對NOx、重金屬以及二?f英等污染物的治理未做綜合考慮。隨著國家,民眾對大氣環(huán)境的日益重視,環(huán)保排放標準也提出了日益嚴格的要求。“十三五”期間鋼鐵行業(yè)成為環(huán)境治理重點領域,結合我國化解過剩產能工作的推進,不能滿足環(huán)保要求的鋼鐵企業(yè)將逐步被市場淘汰。這必然促使鋼鐵企業(yè)積極節(jié)能減排,增設其他污染物脫除裝置,加強環(huán)保設施建設、技改及運行維護。然而分階段、分系統(tǒng)的建設會導致整個工藝流程復雜繁冗,操作復雜,系統(tǒng)運行穩(wěn)定性降低,同時系統(tǒng)占地也會增加,經常會遇到建設項目場地不夠的情況。這一系列問題最終造成建設費用和運行費用的不合理增加,因此當前鋼鐵企業(yè)在選擇煙氣治理技術時,要綜合考慮其他污染物的脫除功能。
1.2鋼鐵行業(yè)煙氣治理趨勢
相比傳統(tǒng)濕法脫硫裝置單一、單純的脫除效果,活性焦聯合脫除技術在脫除煙氣中的SO2和NOx的同時,對粉塵、重金屬、二?f英等也具有一定的脫除效果,一套治理裝置同時解決多種污染物,避免重復性投資。實現了從單一脫除工藝向多污染物同時脫除工藝轉變、從單純脫除工藝向資源回收利用型工藝轉變[2],其技術特點如下:
(1)一次性投資解決多種污染物,避免重復性投資;
(2)工藝過程不消耗水,節(jié)約寶貴水資源;
(3)無廢水、廢渣,無二次污染;
(4)回收硫資源,符合循環(huán)經濟理念;
(5)系統(tǒng)流程簡潔,自動化程度高,日常維護少;
(6)煙氣無明顯降溫,煙囪無“白煙”現象;
(7)根據工況調節(jié)裝置運行負荷,節(jié)約運行成本。
活性焦聯合脫除技術是當前世界公認的最具優(yōu)勢的多種污染物綜合治理技術,已經有越來越多的企業(yè)開始了解、認可、應用該技術。太原鋼鐵(集團)有限公司通過引進日本住友活性炭吸附脫硫脫硝工藝治理燒結煙氣[3]。上海克硫環(huán)保科技股份有限公司(以下簡稱上海克硫)通過近二十年的自主研發(fā),成功開發(fā)出具有自主知識產權的活性焦聯合脫除技術,并將此技術成功應用在包括燃煤鍋爐、冶煉煙氣以及制酸尾氣等多個領域的煙氣治理中。目前該技術已在聯峰鋼鐵(張家港)有限公司450m2燒結機、日照鋼鐵有限公司600m2燒結機、營口振華物流有限公司600m2燒結機等多個鋼鐵燒結煙氣治理中成功應用。
2活性焦聯合脫除技術簡介
2.1基本原理
活性焦聯合脫除技術的基本原理是利用活性焦對煙氣中的SO2和NOx進行物理、化學吸附。同時活性焦吸附層相當于過濾器,在慣性碰撞和攔截效應作用下,煙氣中的部分粉塵顆粒在焦層內部不同部位被捕集,實現煙氣除塵凈化。吸附飽和的活性焦進入解吸塔再生,恢復活性后重新輸送至吸附塔循環(huán)使用。解吸產生的高濃度SO2送往制酸系統(tǒng)生產98%濃硫酸,硫酸可進行對外銷售或用于軋鋼生產[4],活性焦輸送過程中產生的焦粉可作為燃料燃燒。
對SO2的吸附和解吸化學反應如下:
吸附反應:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
解吸反應:2H2SO4+C=2SO2+CO2+2H2O
對NOx的吸附化學反應如下:
NO還原反應:4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
NO2還原反應:2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O
標簽:活性焦聯合脫除技術
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