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作者 [转帖]烧结机烟气脱硫现状及几种脱硫方式的对比分析
essechina


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第1楼于 2014-03-29 20:26 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
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烧结机烟气脱硫现状及几种脱硫方式的对比分析——作者:吴海娇
摘? 要: 简述了烧结烟气产生特点和国家对SO2 排放总量的控制要求, 介绍了国内外脱硫的大体现状, 并对国内外几种常用的脱硫方式进行了分析。
关 键 词: 烧结、烟气、脱硫

1.引言
  钢铁企业中烧结工序是一个物流量大、能耗高、污染严重的生产环节。尤其是烟气中的SO2 约占整个钢铁工业产生SO2 总量(不含自备电厂的SO2 排放)的90%, 随着钢铁企业的快速发展, 实施烧结烟气脱硫、减排SO2 是钢铁工业加强环境治理、实现可持续发展所必须解决的问题。据估算, 我国每排放1吨SO2 造成的社会经济损失约为2万元, 按此计算2008年我国仅烧结SO2 排放造成的损失就达150亿元之多。国内烧结烟气脱硫控制起步较晚, 目前尚未形成大型的、示范性的工程, 很多烧结生产厂借鉴的是电力行业采用的脱硫方法。

2. 烧结烟气的产生及特点
  烧结混合料被点燃后, 随台车运行, 抽入的空气、固体燃料、含铁料、熔剂等发生了一系列物理化学变化, 产生的含尘废气被排出, 即形成了烧结烟气。它与环境含尘气体有着明显区别, 主要特点:
( 1)烟气量大, 每生产1吨烧结矿即产生3000-5000m3 的烟气。
( 2)烟气温度较低, 随工艺操作状况的变化温度一般在120- 180? 。
( 3)烟气携带粉尘多, 一般在80- 120mg /m3。
( 4)含湿量大。为提高烧结混合料的透气性和导热性, 混合料在烧结前必须加适量的水, 所以烟气的含湿量较大, 一般在8% - 10%, ***在65- 80? 。
( 5)含有以SO2 为主要成分的腐蚀性气体。在点火及烧结过程中, 均产生一定量的SOx、NOx、HC I、HF, 遇水后形成酸, 对环境造成污染。
( 6)烟气中氧含量高。由于烧结机在负压状况下操作, 除了燃烧段消耗氧气, 机头和冷却段都有大量空气进入, 氧气消耗较少, 导致烟气中O2 浓度高达12% - 16%。
( 7) SO2 浓度较低, 一般在1000- 3000mg /m3, 但由于烟气量大, 排放总量大。

3. 烧结烟气SO2 排放的控制方法
  烧结烟气SO2 排放的主要控制方法有三种:
3. 1 低硫原料配入法
烧结烟气SO2 来源主要是原料铁矿石的硫化物, 如: FeS2、CuFeS2、CuS、ZnS、PbS等; 此外固体燃料带入的硫则以单质硫或有机硫的形式存在。在烧结过程中以单质或化合物形式存在的硫在氧化反应中以气态氧化物形式释放, 其转化成SO2 的比率可达85- 95%。因此, 在烧结原料确定时, 适当地选择含硫低的原料配入, 从源头实现对SO2 排放量的控制是一种较简单且行之有效的措施。但因为烧结原料的来源受到一定限制, 烧结矿的生产成本也会随着低硫原料的价格上涨而增加, 因此就目前原料短缺状况看, 此法难以推行。
3. 2 高烟囱稀释法
目前大型烧结机的烟囱都在120m 以上, 但高烟囱排放并未实现真正的SO2 减排要求, 我国的SO2控制是排放浓度和排放总量双重控制。因此, 从目前的环境要求, 高烟囱SO2 稀释法不可取。
3. 3 烟气脱硫法
  烟气脱硫是控制烧结烟气中SO2 污染最有效的方法, 这也是电力行业和国外烧结烟气SO2 减排的主要控制手段。

4. 烧结烟气脱硫的主要方法
  从全球的脱硫工艺技术看, 有约200多种方法,其中用于烟气脱硫的技术有30多种, 而真正投入于生产实践进行商业应用的也只有十几种。就烧结机而言, 烟气脱硫可以分为湿法、半干法和干法三类,按副产品产物处理方式分为回收流程和抛弃流程。
4. 1 湿法脱硫
   湿法脱硫是用湿态吸收剂来洗涤烟气以吸收其中的二氧化硫, 脱硫产物为湿态。优点是脱硫反应速度快、操作容易、脱硫效率高、副产物价值高、无二次污染和吸收剂利用率高。缺点是投资大、设备复杂。目前该技术主要包括石灰- 石膏法、氧化镁法、双碱法、海水法和氨法等。此法在世界各国脱硫工艺中应用最多, 湿法脱硫装置占世界烟气脱硫装置容量的85%左右。其中欧洲部分采用石灰石-石膏法,日本60%以上烟气脱硫均采用氧化镁法。台湾90%以上采用氧化镁法。应钢企经济效益下滑的大趋势,北京世能中晶的氧化镁法制备七水硫酸镁技术逐渐获得市场的认可,运行效率达到了98%以上,且运行稳定,成熟,副产物七水硫酸市场价值也较高,大大缓解了钢企脱硫运行成本难题。首钢相关负责人说,“镁法是用最少的钱、最好的设备做了钙法的事,同时脱硫脱硝,无二次污染,还有副产物的巨大经济效益。”
4. 2 半干法脱硫
半干法脱硫反应是在气、固、液三相中进行, 利用烟气显热蒸发吸收液中的水份, 使最终产物为粉状。典型的方法有旋转喷雾干燥法、炉内喷钙增湿活化法和循环流化床法等工艺。
4. 3 干法脱硫
干法脱硫是无论加入干态或湿态吸收剂, 脱硫最终产物为干态。该法具有设备不容易腐蚀、无废水处理等优点, 但存在脱硫效率低、技术操作要求高、吸收剂利用率低等缺点。此法主要有荷电干式喷射脱硫法、电子束照射法、活性焦法和小苏打法等。

5. 国内外烧结脱硫的发展现状
5. 1 国外脱硫技术的发展
烟气脱硫始于20世纪30年代。国外FGD技术经过几十年的发展, 技术在不断完善, 脱硫剂的使用在不断优化、控制更合理并逐渐融合了脱硝的工艺流程。具体体现在下面几个方面:
( 1)湿法作为早期主流工艺臻于成熟, 脱硫率可达95%以上, 自动化控制水平更加先进合理。
( 2)半干法、干法技术逐渐兴起, 但其排放烟气的视觉效果不太令人满意。大多适用于较小型机组。
( 3)广泛开拓副产品回收利用的资源化途径和市场, 使脱硫成本进一步降低。
5. 2? 国内脱硫现状
我国是在20世纪90年代以后, 才有选择地从国外引进了实用性、代表性和前沿性较好的脱硫技术和装备, 这些工程首先应用的都是在SO2 排放大户火力发电厂。国内对钢铁行业烟气脱硫控制起步较晚, 但随着我国综合国力的不断增强, 对环境质量的要求也越来越高。对钢企的脱硫要求也越来越严格。


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361 [转帖]烧结机烟气脱硫现状及几种脱硫方式的对比分析 essechina 2601 2014-03-29 20:26

 
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