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烧结烟气脱硫技术的研究与发展

2018-07-06 11:41:40来源:《基层建设》浏览:评论:0

  二氧化硫的两大主要来源即工业以及生活。二氧化硫工业来源有很多环节,如:生产金属、生成化学品、铁矿石烧结以及工业垃圾燃烧等等,铁矿石烧结是产生二氧化硫最多的环节,且近几年工业铁矿石烧结生成的二氧化硫含量在逐步增多。因此我国不断加强防治烧结烟气SO2排放气体的力度,在二零一四年,我国提出了“超净排放”要求标准,这些要求标准对我国脱硫技术带来了新的挑战。下面我们一起来简单了解下有关“烧结烟气脱硫技术的研究与发展”的详细内容。

  这几年伴随时代的快速发展与社会经济的提升,中国工业领域也获得了空前发展。当前我国有关烟气排放的总量已经高达一年14160000吨,这些烟尘排放来源有6170000吨是来自工业烧结领域,中国平均总悬浮微粒浓度已经达到每平方米一百零八微克到八百一十五微克范围之间。自我国有关节能减排计划(2014-2020年)颁布以来,很多城市地区都根据自己的实际情况制定了符合自身条件的超净排放指标。

  该计划书中的具体内容要求烧结烟气排放的二氧化硫要低于每平方米三十五毫克,排放的氮氧化物要低于每平方米五十毫克,排放的烟尘要低于每平方米五毫克等等,与欧洲、英国、美国以及日本等发达国家的污染物排放要求标准相比,我国对燃煤节能减排制定实施的要求要更严格,二氧化硫、烟尘以及氮氧化物的排放限值都获得了大幅度降低。

  一、烧结烟气的七大特点与控制SO2排放量措施

  (一)烧结烟气的七大特点

  (1)烧结工序产生的烟气量非常多。烧结工序工序每生产一吨矿要排放的烟气量高达四千平方米到六千平方米范围之间。

  (2)烧结所产生的烟气温度普遍较高。根据烧结实际工况的变化其生成烟气的温度高达一百二十摄氏度到一百八十摄氏度范围之间。

  (3)烧结所产生的烟气含有浓度较高的粉尘。这些粉尘的主要构成成分为Fe化合物,同时随着经过烧结工序的各种原料差异,其粉尘中还存在某些对应的重金属元素。

  (4)烧结所产生的烟气湿度普遍较大。通常在实际烧结工序过程中,为了增加其透气性会在烧结工序进行之前加入水,根据体积来看其含水量大约占百分之十左右。

  (5)烧结所产生的烟气中含有很多害气体。这些有害气体种类很多,如:二氧化硫、氯化氢、一氧化氮、氢氟酸等气体。这些有害气体遇水容易生成酸雨,具有某种程度的腐蚀性。同时烧结所产生的烟气中还含有危害人类和动物健康的二恶英等气体。

  (6)烧结所产生的烟气中含有很多二氧化硫。根据烧结实际原料的差异其生成烟气二氧化硫浓度一般在每平方米1000-10000毫克/立方范围之间。

  (7)烧结所产生的烟气具有不稳定性。因为烧结实际工序会受到各方面要素的影响,从而容易出现变化、具有较强的阵发性。

  (二)控制烧结过程生成SO2排放量有效措施

  (1)于烧结工序之前对其含硫原料进行科学控制

  我们可以在烧结工序进行启动之前将相应的原理做分类处理,从而对二氧化硫生成源头进行有效控制,降低其因含硫原料烧结的生成量。日本于二十世纪七十年代就采取了这种简单有效的处理方式。但是很多烧结厂由于受到自身经济实力的限制,无法大量采购含硫量相对较低的原料进行烧结,从而使得这种解决途径难以广泛应用和推广。

  (2)于烧结工序进行过程中对二氧化硫生成进行科学控制

  在烧结工序进行过程中我们可以加入相应的固硫剂,使其与生成的二氧化硫发生化学反应生成难分解的化合物,同时对某些含硫物质进行控制,避免其因高温生产二氧化硫,从而实现降低SO2排放量的目的。但是需要注意的是,这种解决措施加大高炉硫的压力、提高焦比,从而对烧结生产的矿品质量产生不好的影响。

  (2)于烧结工序完毕后对二氧化硫生成量进行科学控制

  目前控制烧结排放烟气含硫量的主要措施便是采取科学有效的脱硫技术。世界上包括中国在内的很多国家都开始在大规模烧结工序中采用各种脱硫技术。如:氢氧化镁法、Ammonium sulfate法、双碱法、MEROS法、石灰-石膏法等等。

  二、中国典型烧结烟气脱硫技术及发展

  (一)烧结烟气石灰-石膏法脱硫技术

  这种技术是烧结烟气典型的一种脱硫方法,该技术的脱硫原理是将烧结工序生成的烟气输送入冷却塔使温度降低、湿度增加,然后将经过处理的烟气再输送入含有大量石灰浆液的吸收塔,使得该烟气的二氧化硫与其发生化学反应进行脱硫,然后引入空气将经过氧化处理的浆液进行脱水处理生成石膏,此时石膏的纯度高达百分之九十,这种技术不但有着很高的脱硫效果,其生成的副产物也能够再次进行利用。

  (二)烧结烟气氨-硫酸铵法脱硫技术

  该技术属于湿法脱硫方法,该技术的脱硫原理是借助(NH4)2SO3,让其与烧结工序生成烟气中的二氧化硫进行化学反应,从而生成NH4HSO3,其化学反应方程式如下(式1)所示。然后再将其与 NH3进行反应,从而生成相应的(NH4)2SO3溶液,其化学反应方程式如下(式2)所示。使其再次循环利用吸收烧结烟气中的二氧化硫。当该溶液浓度提升到一定数值的时候我们再将其输出。这种脱硫技术也有着很高的脱硫效果,其生成的副产物还可以循环利用。

  (NH4)2SO3 +SO2+H2O=2NH4HSO3 式(1)

  NH4HSO3 +NH3.H2O=(NH4)2SO3+H2O 式(2)

  (三)烧结烟气密相塔法脱硫技术

  该技术是烧结烟气典型的半干脱硫方法,其脱硫原理是利用布袋除尘装置,将钙基脱硫剂和循环灰进行混合,之后对其做增湿处理,使混合灰含有百分之三到百分之五的水分。其中布袋除型尘装置能够将烧结烟气中的尘粒进行高效收集,同时将尘粒中附着的二氧化硫一并脱掉。密相塔内安装了对应的搅拌器,同时湿度高的循环灰本事具备相对较强活性与流动性,这些条件都有效解决了脱硫装置粘壁的通病,有效提升了烧结烟气的脱硫效率。这种技术的脱硫效果能够达到百分之九十,同时其相应的脱硫剂不仅有着高达百分之九十八的利用率,其还可以不断进行循环使用。

  (四)烧结烟气循环流化床法脱硫技术

  该技术属于烧结烟气半干脱硫方法,其脱硫原理主要是借助CaO(即:生石灰),将CaO进行消化后输送入脱硫塔中,然后使其进入流化状态,将烧结工序生成的烟气引入脱硫塔,使烟气中的二氧化硫与生石灰进行化学反应,将经过脱硫处理后的烟气输送入相应的布袋除尘装置,利用引风机使这些气体通过烟囱向外排出,而布袋除尘装置内的物料可以将其输送入流化床再次进行循环利用。

  结语:

  我国有关节能减排计划要求烧结烟气排放的二氧化硫要低于每平方米三十五毫克,这些要求标准对我国脱硫技术带来了新的挑战。本篇文章针对“烧结烟气脱硫技术的研究与发展”有关内容,为大家详解讲解了烧结烟气的七大特点以及控制烧结过程生成SO2排放量有效措施,同时向大家简单阐述了中国典型烧结烟气脱硫技术及发展,如:活性炭法脱硫技术、石灰-石膏法脱硫技术、密相塔法脱硫技术、氨-硫酸铵法脱硫技术、循环流化床法脱硫技术等等。

 

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