燒結煙氣脫硫脫硝的應用與發展

大氣污染物煙塵是造成霧霾的原因，SO2，SO3，NO2等是造成酸雨的主要原因，因此脫硫脫硝是控制大氣污染的必要措施。從除塵到脫硫脫硝體現了人們對污染物的重視。不同國家對煤氣污染物的控制水平不同。發達國家在20世紀六七十年代開始開發并將脫硫技術應用在燃氣鍋爐。當今主流技術的核心均為鈣基化合物與SO2生成石膏。該工藝成熟，但不能完全利用石膏從而造成二次污染，脫硫后溫度低不利于排煙，不能同時脫出其他污染物，且耗水量大。煙氣脫硝應用較多的選擇性催化還原法（SCR），而選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝效率并不高，難以滿足現行排放標準。SCR達到90%以上的效率，是發達國家目前采用的主要方法。

 

1煙氣脫硫脫硝技術

 

1.1脫硫技術

 

在燒結之后產生的尾氣中，含有大量的SO2，對于這部分存在的SO2，最好的治理控制方法有三種：第一種是吸收控制方法、第二種是吸附控制方法、第三種是低硫原燃料使用控制方法。在國際上，有10多種燒結尾氣脫硫方法服務于工業，我們可以按照脫硫產物的實際形態進行以下劃分：第一個是濕法、第二個是干法、第三個是半干法。在合理處理燒結煙氣的過程中，濕法脫硫工藝有石灰-石膏法和氨法應用非常的廣泛有效。濕法脫硫工藝有石灰-石膏法和氨法在實際應用燒結廠生產的過程中，和歌山燒結廠、鹿島燒結廠、千葉燒結廠、水島燒結廠、小倉燒結廠。其對應的實際脫硫效率達到了95.00%。其為5%～15%的CaCO3漿液吸收劑或者是5%～15%的Ca（OH）2漿液吸收劑，在采取鼓泡塔技術或者是采取噴淋塔技術的基礎上，冷卻煙氣，達到增濕的效果，其通過石灰石漿液完成含有的SO2的吸收，其作用之后產生的副產品石膏，可以回收再一次利用。還存在一種常用的濕法，那就是氨硫銨法。這個方法在實際工作中應用還是非常的廣泛的。例如：在日本京濱制鐵，其選擇實施的是焦化氨水，這個脫硫劑的使用，可以發揮以廢治廢的目的。

 

1.2脫硝技術

 

大部分發達國家非常的重視NOx污染方面的研究，所以其起步非常的早。所以在工業上，已經存在大部分的控制技術得到了有效的應用。其中最具代表性的是日本以及歐洲國家，其選擇的都是選擇性催化還原系統（SCR）方法，這里存在的氮氧化物，可以達到非常明顯的去除率，達到了70.00%。在美國地區，其選擇使用的是非催化還原系統（SNCR）的方法完成系統的改進，其明顯的改善了氮氧化物去除率，達到了80.00%。首先，選擇性的催化還原方法。20世紀70年代，在日本，選擇性的催化還原法燒結廢氣脫硝技術得到了明顯的發展。基于含氧氣氛這個條件來說，還原劑優先與廢氣中NOx反應的催化過程稱為選擇性的催化還原方法。在一定溫度和催化劑的作用下，SCR所存在的化學反應主要產生的是NH3，其會將煙氣中所存在的NOx進行還原，得到N2，與此同時還能生成水。催化的作用是降低NOx分解反應的活化能，使其反應溫度降低，最小為15°，最大為45°。催化劑的外表面積和微孔特性在很大程度上決定了催化劑的反應活性。這個方法得到的NOx脫除率非常的明顯，達到了70.00%。其次，選擇性的非催化還原方法。選擇性非催化還原法也是一項比較成熟的技術，1974年在日本首次投入商業應用。選擇性的非催化還原方法是在900～1100，無催化劑存在的條件下，利用氨或尿素等氨基還原劑選擇性地將煙氣中的NOx還原為N2，同時還可以將其還原為H2O，在上市后的基礎上，基本上不會跟煙氣中所存在的氧氣產生什么反應作用。選擇適宜的溫度區間在選擇性的非催化還原方法的應用中是至關重要的，對氨來說，對其最佳的一個反應溫度區間大小來說，最小為87°，最大為110°，但是，尿素存在的最佳反應溫度區間最小為90°～115°1炭基材料在脫硫脫硝上的應用國內外許多實驗證明炭基材料（活性炭，性焦，碳纖維）是最有潛力的低溫干法脫硫吸附催化劑。活性炭的吸附性質是應用在脫硫脫硝中的首要性質。由于活性炭含有像石墨晶粒卻無規則地排列的微晶。微晶被活化之后會產生大小形狀都不一樣的微孔。這些微孔的體積雖然只有0.25～0.90mL/g，但是微孔的個數達到1020個/g，足以擴大它的表面積，這些微孔的表面積為500～1500m2/g，BET法測出來的也有3500～5000m2/g的。微孔中包含了活性炭幾乎95%以上的表面積，因此，除了有些大分子外，活性炭吸附性能的高低主要取決于微孔。

 

2脫硫脫硝在的應用

 

2.1 干法脫硫工藝技術

 

在經過不斷的優化之后，這一項基礎已經形成了多種形式。現階段，我們主要應用的主要有光催化法、電暈放電法、電子束照射法以及煙氣干粉脫硫技術。以煙氣干粉脫硫技術為例，這一技術在煙氣凈化方面有著良好的效果，并且其應用范圍也非常的廣泛。具體來說，SOx在經過生成后，會隨著煙氣進入余熱鍋爐尾氣系統，在煙氣經過煙道的同時均勻的噴撒200目的石灰粉，石灰粉會與煙氣中的SOx進行反應，從而達到脫硫目的，最后通過布袋除塵器進行捕捉避免排入大氣污染環境，進而達到環保的作用。在這里需要我們指出的是，這一技術也是存在著一定的弊端的，例如；需要消耗大量的資源，脫硫效果不明顯，設備可靠性價差等等。

 

2.2 濕式脫硫工藝技術

 

濕式脫硫工藝技術主要包括兩個個方面的內容：首先是濕法脫硫技術，借助高速旋轉霧化器在反應塔中對石灰漿的高速霧化，最大的增加了與煙氣的反應接觸面積，進而對煙氣中的SOx進行中和反應。在這一過程當中，氫氧化鈣溶液（微小石灰漿霧滴）與其充分反應形成CaSOx沉降捕捉。最后是CombiNOx工藝，作為一項新興的工藝技術，由于碳酸鈣自身有著較強的吸附性能，因而也就能夠吸附一些二氧化硫，同時在反應的過程當中，還能夠在很大程度上提升亞硫酸根離子等物質和水的溶解速度，這樣一來，脫硫效率也就得到了明顯的提升。

 

2.3SNCR/SCR脫硝技術

 

應用SNCR脫硝技術能夠將氮氧化物有效的去除掉。在這一過程當中，氮氧化物主要是利用SNCR霧化噴射，在爐內燃燒密相區850～1100℃進行還原反應，達到脫硝效果，反應式NO+CO（NH2）2+?O2→2N2+CO2+H2O。而SCR脫硝技術，則是通過噴射氨水或其他還原劑，利用催化劑加工煙氣中的NOx轉化為N2和H2O，通常涉及使用無水液態氨或氨水溶液在300-400℃之間反應，其反應式4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O/6NO+4NH3→5N2+6H2O。這一技術和其他技術相比較而言，不僅成本非常的低，而且對于空間方面的要求不高，限制性較低。但是，在這里需要我們指出的是，這一技術也是存在著一定的不足的，其去除效果和其他技術相比較而言，略有差別。

 

結論

 

綜上所述，隨著我國鋼鐵工業的有效發展，并且隨著環保政策的有效落實跟貫徹。所以需要日益發展以及重視燒結煙氣脫硫技術的發展，并且正確實現我國煙氣脫硫新局面以及新趨勢的開設。但是現階段我國國內燒結煙氣脫硫裝置還存在明顯的運行穩定性，并且其適宜性非常的明顯，但是還是需要得到進一步的針對驗證，但是，在分析實際情況的基礎上得到，現階段我國鋼鐵企業燒結煙氣脫硫技術已經得到了非常穩步的推進發展。并且隨著環保產業的有效發展壯大，我國的脫硫技術將會更加的顯著，在降低相關投資費用的基礎上，還可以從根本上實現設備國產化率的改善，并且促使副產物實現資源化發展。