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2022-04-01廢氣處理新型環(huán)境污染治理技術(shù)
燒結(jié)煙氣脫硫脫硝一體化消毒
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展,大氣污染物排放的問(wèn)題日益突出。在排放的大氣污染物當(dāng)中,對(duì)生態(tài)環(huán)境和公眾健康影響最為嚴(yán)重的有SO2,NOx,二噁英以及工業(yè)廢氣中摻雜的多種重金屬等。其中SO2和NOx是酸雨的前體物,NOx還是光化學(xué)煙霧的前體物,二噁英以及重金屬有嚴(yán)重的致毒致癌作用。而且這些大氣污染物的排放量正在逐年增加。據(jù)中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)等單位在2011年研究結(jié)果表明:?jiǎn)斡蒘O2一項(xiàng)導(dǎo)致的酸雨污染,每年給我國(guó)造成的經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1100億元;整個(gè)大氣污染造成的損失,每年約占中國(guó)GDP總量的2%~3%。我國(guó)SO2和NOx的排放主要是來(lái)自于燃煤電廠的鍋爐廢氣和鋼鐵冶金行業(yè)的燒結(jié)煙氣。目前,火電廠煙氣脫硫已取得了較大改觀,國(guó)家“十二五”要求電廠開(kāi)始對(duì)煙氣進(jìn)行脫硝,2015年前后80%的電廠將加裝脫硝裝置,從而實(shí)現(xiàn)“十二五”期間SO2減排8%,NOx減排10%的整體目標(biāo)。火電廠煙氣脫硫主要應(yīng)用濕式石灰石-石膏法,脫硝主要選用的是選擇性催化還原(SCR法)工藝,在兩種技術(shù)日趨成熟、火電廠煙氣排放達(dá)標(biāo)的背景下,鋼鐵冶金行業(yè)的煙氣治理與減排壓力正日益增大,也將成為國(guó)內(nèi)工業(yè)煙氣治理的下一個(gè)重點(diǎn)。
燒結(jié)煙氣的特性:
鋼鐵冶金行業(yè)的SO2,NOx以及其他大氣污染物的排放主要來(lái)自于前期的燒結(jié)工序,其中燒結(jié)煙氣中的SO2的排放總量占整個(gè)鋼鐵行業(yè)排放總量的90%左右。雖然電廠的煙氣脫硫、脫硝工藝研究的較為深入,實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)有了較好的積累,可以為鋼鐵冶金行業(yè)提供一定的借鑒和支持,但是冶金行業(yè)的燒結(jié)煙氣與電廠鍋爐煙氣產(chǎn)生過(guò)程是不同的,因此,冶金行業(yè)煙氣治理不能照搬電廠模式。燒結(jié)煙氣是在將置于燒結(jié)臺(tái)車上的各種粉狀含鐵原料、燃料和熔劑點(diǎn)火熔化、高溫?zé)Y(jié)成型過(guò)程中所產(chǎn)生的含有多種污染成分的氣體,它與電廠煙氣相比具有許多自身的特點(diǎn):
(1)煙氣量大、變化大
由于漏風(fēng)率高(40%~50%)和固體料循環(huán)率高,有相當(dāng)一部分空氣沒(méi)有通過(guò)燒結(jié)料層,使燒結(jié)煙氣量大大增加,每產(chǎn)生一噸燒結(jié)礦大約產(chǎn)生4000~6000m3煙氣。由于燒結(jié)料透氣性的差異及鋪料不均等原因,造成燒結(jié)煙氣系統(tǒng)的阻力變化較大,最終導(dǎo)致煙氣量變化大,變化幅度可高達(dá)40%以上。
(2)二氧化硫濃度變化大
隨著原燃料供需矛盾的不斷變化和鋼鐵企業(yè)追求成本的最低化,鋼鐵企業(yè)所使用的原燃料的產(chǎn)地、品種變化很大,由此造成其質(zhì)量、成分(包括含硫率)等的差異波動(dòng)很大,使得燒結(jié)生產(chǎn)最終產(chǎn)生的二氧化硫的濃度變化范圍較大,從數(shù)百到5000mg/Nm3以上。
(3)煙氣成分復(fù)雜
由于使用鐵礦石為原料,因此燒結(jié)煙氣的成分相對(duì)比較復(fù)雜,除二氧化硫和微細(xì)煙塵外,還含有氮氧化物、氯化氫、氟化氫、多環(huán)芳烴(PAH)等氣態(tài)污染物,煙塵中可能還含有重金屬等。燒結(jié)生產(chǎn)所排放的二惡英僅次于垃圾焚燒爐,排第二位。
(4)煙氣溫度變化范圍大
隨著生產(chǎn)工藝的變化,燒結(jié)煙氣的溫度變化范圍一般在120~180℃,但有些鋼廠從節(jié)約能源消耗、降低運(yùn)行成本考慮,采用低溫?zé)Y(jié)技術(shù)后,使燒結(jié)煙氣的溫度大幅下降,可低至80℃左右。
(5)含氧量與含濕量高
為了提高燒結(jié)混合料的透氣性,混合料在燒結(jié)前必須加適量的水制成小球,因此燒結(jié)煙氣的含濕量較大,可達(dá)到7%~13%。含氧量一般為15%~18%。
由于燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜,含塵量高,煙氣變化波動(dòng)大的特殊性,使得電廠目前使用的SCR脫硝技術(shù)不適用于燒結(jié)煙氣的治理工作,因此也使得燒結(jié)煙氣脫硝更困難,必須針對(duì)其自身的特點(diǎn),進(jìn)行綜合考慮,開(kāi)發(fā)適合燒結(jié)煙氣治理的技術(shù)路線。
煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)可以籠統(tǒng)的分為干法和濕法兩大類,隨著該技術(shù)越來(lái)越受到重視,近年來(lái),一些新近研究出的煙氣同時(shí)脫硫脫硝的新技術(shù)和新思路使得此工藝有了更高的實(shí)用價(jià)值和科學(xué)價(jià)值