基于烧结烟气联合脱硫脱硝工艺路线分析

宋学凯

摘 要：在我国经济不断发展的过程中，钢铁工业起到了非常重要的作用。但与此同时，钢铁工业排放SO2以及NOx量也是非常惊人的，其中，绝大部分的SO2以及一半以上的NOx来源都在于铁矿的烧结工艺。随着时代的发展，传统的脱硫脱硝技术已经逐渐无法满足钢铁工业发展的需求，在这样的情况下，对烧结烟气联合脱硫脱硝工艺路线进行研究和分析，从而选择最优工艺路线成为了钢铁工业发展的必然选择。本文对钢铁工业烧结烟气的特点进行了简述，结合我国烧结烟气脱硫脱硝处理的现状，对烧结烟气联合脱硫脱硝工艺路线进行了分析，希望可以为读者提供一些参考。

关键词：烧结烟气；脱硫脱硝；工艺路线

引言：随着我国经济的不断发展，环境污染问题受到了人们越来越高的重视，在这样的情况下，钢铁工业作为污染气体的排放大户，能否对烧结烟气进行良好的脱硫脱硝处理，不但对企业自身的发展有着很大的影响，同时也对我国的环境水平和污染治理有着非常重要的意义。在这样的情况下，我国专家以及行业精英都在对烧结烟气脱硫脱硝工艺路线进行研究。虽然目前烧结烟气脱硫脱硝工业有了一定的发展，但是在我国依然不存在成熟稳定的主流技术，因此对各种烧结烟气脱硫脱硝工艺进行继续研究和对比成为了必然的选择。

一、 钢铁工业烧结烟气的特点

在钢铁工业进行烧结的过程中，物料将会在特定的高温环境下，发生一系列复杂的物理反应和化学反应。通常情况下，在烧结的过程中，物料会产生SO2、NOx、CO以及HCL等一些列污染性较强的废气和污染物。由于烧结过程中采用的工艺、原料成本以及原料配比不具有固定性，因此烧结过程中产生的废气成分也变得复杂，无论是烟气量、烟气温度以及其中污染物的浓度都会处于不确定的状态。在这样的情况下，钢铁工业烧结烟气存在温度变化大、气量波动大、湿度不稳定以及污染物浓度、含量不确定等特点。这些特点也使得钢铁工业在烧结过程中产生的污染较难治理，对于环境和人们健康形成了很大威胁。

二、 烧结烟气脱硫脱硝处理的现状

在我国的发展过程中，环境保护和污染治理一直受到我国政府和人民的高度重视，早在2004年，我国广州钢铁厂便已经开始研究和实施烧结烟气脱硫处理，并在之后的发展中逐渐衍生到全国的钢铁工业，目前我国烧结机脱硫设施数量已经在烧结机中已经超过了半数，但烧结机脱硫脱硝一体化处理设施依然处于严重不足的状态。与此同时，我国对于烧结机脱硫脱硝效果重视度也在不断提升，在颁布的节能减排工作方案中，多次对钢铁工业大气污染物排放的标准进行了修正，通过提升要求来更好的保证我国的环境质量。在这样的情况下，单纯凭借传统的烧结脱硫机或者烧结脱硝机以及无法满足我国对钢铁工业的要求，对烧结烟气联合脱硫脱硝工艺路线进行研究和探索成为了必然的選择。

三、 烧结烟气联合脱硫脱硝技术探讨分析

（一） 半干法（或湿法）脱硫+ SCR联合脱硫脱硝技术

在我国废气处理技术中，半干法（或湿法）脱硫+ SCR联合脱硫脱硝技术一直被广泛应用在电力行业之中，并且取得了非常好效果。在应用半干法（或湿法）脱硫+ SCR联合脱硫脱硝技术的过程中，其工艺路线为运用选择性催化还原脱硝技术来进行脱硝处理，并同时通过半干法或者湿法来进行脱硫处理，通过将二者进行有机的结合，可以对烟气中的主要污染物进行良好的控制。尤其是烟气中的氮氧化合物，通过半干法（或湿法）脱硫+ SCR联合脱硫脱硝技术处理后其脱除率可以高达80%以上，脱硫效率更是超过了95%。

在烧结烟气处理中应用该工艺的过程中，由于其对反应温度具有一定的要求，而烧结机机头烟气温度远低于选择性催化还原脱硝技术要求的反应温度区间，使得在烧结烟气处理过程中应用该工艺时需要对烟气进行加热直至其温度达到SCR催化剂反应温度区间。其具体工艺路线如图1。

目前，半干法（或湿法）脱硫+ SCR联合脱硫脱硝技术的优势在于技术较为成熟，污染物的脱除效果也较好，同时也不需要已经建设脱硫装置的钢铁工业企业重复建设。但其也由于催化剂使用寿命短，使得维护成本较高。

（二） 活性炭干法联合脱硫脱硝技术

在实际应用的过程中，烟气系统、脱硫系统以及脱硝系统的电气仪表控制系统共同构成了活性炭干法联合脱硫脱硝技术工艺。其中，脱硫系统主要是由吸附反应系统、活性炭解吸再生循环系统以及高浓度SO2处理系统共同构成，其脱硝系统则主要由液氨储存以及混合注入系统共同构成。在实际应用该工艺的过程中，其工艺路线图可以由图2进行表达。

与半干法（或湿法）脱硫+ SCR联合脱硫脱硝技术相同的是，活性炭干法联合脱硫脱硝技术同样具备非常高的脱硫效率以及脱除氮氧化物效率，同时其也可以对二噁英、重金属等一系列污染物进行处理。因此其在我国的烟气治理中具有非常广泛的适应性。除此之外，通过活性炭干法联合脱硫脱硝技术对烟气进行治理的同时，还可以将烟气中的二氧化硫转化为可利用的副产物硫酸。但相对半干法（或湿法）脱硫+ SCR联合脱硫脱硝技术而言，其工艺路线系统较为复杂，对投资和技术的要求均比较高，除此之外，对于已经建设脱硫装置的钢铁工业企业而言还存在这重复建设等问题，需要企业根据自身情况来选择是否应用。

（三） 电子束辐照烟气联合脱硫脱硝技术

电子束辐照烟气联合脱硫脱硝技术工艺是由烟气冷却系统、加氨系统以及电子束照射系统以及副产品收集系统共同组成。在对烧结烟气进行处理的过程中，烧结烟气首先会进入冷却塔之中，通过冷却水降温的形式来让烧结烟气的温度降低至反应需求温度区间。待充分降温之后，烧结烟气将会在反应器中接受高能电子束的照射从而产生反应，最终在通入氨气的情况下声场硫酸铵和硝酸铵盐等副产品，并通过收尘装置捕集副产物颗粒。其工艺路线详见图3.

电子束辐照烟气联合脱硫脱硝技术最初是由日本的一家公司提出并开展研究的，虽然如今已经完成了其工业示范，但要投入实际应用时依然会面临各种问题，尤其是其自身较高的能耗、副产物含水率较高以及防辐射措施等问题，因此目前在实际生产过程中并没有得到广泛的应用。

结语：在我国社会进步以及经济发展的过程中，钢铁工业发挥着不可替代的作用。为了更好的对钢铁工业烧结烟气进行脱硫脱硝处理，从而保护我国的环境，对烧结烟气联合脱硫脱硝工艺路线进行不断的研究具有重要的意义。