冶金行业烧结烟气同时脱硫脱硝技术探讨
2019-10-21姜雪
姜雪
摘要:随着环境污染问题的日益加剧,人们愈加重视环境保护和节能减排,随之相关技术日臻成熟,烟气脱硫脱硝技术也不例外。随着冶金行业的不断发展,烧结烟气的排放量也在不断增加,未经脱硫脱硝处理的烟气会造成十分严重的污染问题,所以要加强脱硫脱硝技术的应用面结合冶金行业烧结烟气的特点,解决各项技术应用问题,合理控制技术应用成本和效果,进而促进冶金行业的健康发展,本文就此进行了相关的探讨和分析。
关键词:冶金行业;烧结烟气;脱硫脱硝
随着我国工业的发展和进步,大气污染愈加严重,各类有害气体的排放量在逐年持续增长。面对严苛的生态污染问题,我国要加强有害气体的治理工作。在各类有害气体之中,S02、N0x、含重金属工业废气等危害最为严重,其不仅会影响生态环境,还会影响人类的身体健康。因此,我国对工业烟气的排放进行了明确的规定,各个工厂都要经过严格的审核和处理,确保烟气达标之后才能排放,从而缓解工业废气对环境和人体健康的影响。为了响应国家号召,各个工厂要强化烧结烟气的脱硫脱硝技术,有效减少烟气中硫、硝含量,使其符合排放标准。
一、冶金行业烧结烟气的特性
随着冶金行业的增加,冶金行业的烟气排放量也不断增加,与电厂烟气相比,冶金行业的烧结烟气具有许多特性区别:第一,烧结烟气具有量大、变化大的特性。通常,冶金行业在烟气排放的过程中存在较大的漏风率,约为50%。不仅如此,其固体料循环率也相对较高,有大量空气在烧结料层外部流通,从而增加烟气量。调查显示,烧结矿可产烟量约为4000 6000m~/吨。及时采用效率好、漏风问题较轻的烧结机,也难以避免此类问题,烟气量基本可以达到2800m3。不仅如此,受到透气性、铺料均匀性等因素的影响,烧结烟气系统阻力会随之发生变化,进而影响烟量大小,最高可以达到40%的变化幅度;第二,S02浓度变化大。为了追求企业生产的经济效益,愈来愈多的冶金企业开始减少成本投入,进而导致燃烧原料的产地、质量、成分等要素出现变化,进而导致烧结烟气中的SQ浓度加大,大约可以达到5000mh/N一;第三,烟气中包含的成本比较复杂。以钢铁产业为例,将铁矿石作为生产原料,烧结烟气中不仅含有大量的S02和烟尘,还存在氮氧化物、HC1、HF、重金属、二嗯英等污染物。尤其是二嗯英的排放量十分巨大,与焚烧率不相上下。此外,电除尘器缺少维系粉尘的清除效果,进而导致烟气中还包含大量维系粉尘;第四,温度变化大。大部分烧结烟气的温度通常在120-180℃,然而一些冶炼行业为了节约成本采用低温烧结技术,造成烟气温度下降,约为80℃;第五,含氧与含湿量较高。通常烧结烟气中的含氧量可以达到15%18%。一些冶金厂为了提升混合料的透气性能,在燃烧前会将其制成小球,制作需求加入一定量的水份,进而导致烧结烟气中的含湿量较大,通常在7%13%之间。
二、冶金行业烧结烟气同时脱硫脱硝技术应用
通常,烟气脱硫脱硝技术可以分为两类,一类是湿法脱硫脱硝技术,另一类是干法脱硫脱硝技术。随着人们对烟气脱硫脱硝的重视加深,各类新技术层出不穷,新技术和新工艺的应用在很大程度上提升了烟气脱硫脱硝的效率和质量,对我国环境的改善有很大的帮助。从湿法和干法的脱硫脱硝技术划分方式出发,常见的脱硫脱硝技术有以下几种。
(一)湿法烟气脱硫脱硝技术
湿法脱硫脱硝技术即湿式吸收法工艺,其不论是在工艺技术,还是在应用原理方面,都具有简单有效的特点。采用此类工艺技术,可以在同一套设备中同时进行N0x和S02的消除,且不会出现催化剂中毒等问题,所以应用范围先能够对广泛。常见的湿法脱硫有氧化吸收法、还原吸收法、络合吸收法。
氧化吸收法即将烧结烟气排放到强氧化性的环境之中,然后对烟气中含有的NO进行转化,使其成为N0x,在于水分发生反应,进而生成硝酸根(N02一),最后采用碱性溶液进行吸收;还原吸收法主要利用液相还原剂还原N0x,时期成为N2。常见的还原剂为尿素。烟气在吸收装置中与尿素进行接触,还原N0x,通过化学反应产生二氧化碳(C02)、过氧化氢和硫酸铵,通过净化可以直接排放,也可以回收制作化肥;络合吸收法即应用络合吸收剂,线固定烟气中的NO,再对其进行吸收。
(二)干法烟气脱硫脱硝技术
虽然湿法脱硫脱硝技术效率高、应用简便,但其需要投入大量成本,且消耗资源较大,容易出现二次污染。干法烟气脱硫脱硝技术则克服了这些问题。常见的干法脱硫脱硝技术优烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术、高能电子氧化法、固相吸附再生技术、有机钙盐脱硫脱硝技术的能等。
烟气循环流化床即以固体刘华技术为基础,将消石灰用S02和NO的吸收剂,将烟气排入循环流化床之中,烟气从底部流入并逐渐向上排除,通过增湿活化的ca([)H)。反应、SQ三相反应等化学反应,最终实现脱硫的目的;高能电子氧化法可以分为电子束法、流光放电等技术方法。该方法主要利用电子加速器产生具有强氧化性的活性物质,如OH等。这些活性物质与烟气中的S02和NO融合,生成S03和N02。在通过水蒸气的作用生成雾状硫酸和硝酸,在其中加入NH2时期实现脱硫脱硝的目的;固相吸附再生技术中比较常见的应用方法为活性炭法。应用该方法需要先设置移动床2个,2个移动床分别放入活性炭,一个用于吸收S02,另一个用于作为催化剂,同时加入NH3用于转变NO,使其成为N。以有氧和水蒸气为基础,在移动床中进行脱硫反应,转变S02为H2S04。该工艺技术具有流程简单、成本低、占地小等优势,目前应用较多;有机钙盐技术即利用有机钙盐实现脱硫脱硝的目的。由于其主要由钙元素和有機酸组成,段稍后会出现丰富的CaO,脱硫效果远高于石灰石。
结语:
综上所述,在冶金行业发展的过程中,烧结烟气的排放会对环境造成一定的危害。为了保护生态环境,确保人体健康,冶炼厂要采用有效的脱硫脱硝技术,确保烟气合格后再排放。