摘要：目前，在鋼鐵行業(yè)廣泛應用了脫硝裝置，燒結煙氣脫硫脫硝技術(shù)也取得了很大發(fā)展和進(jìn)步，有效減少了重金屬污染物的排放量。因此，要探討主要的燒結煙氣脫硫脫硝技術(shù)，并就其主要的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，探討有效的燒結煙氣脫硫脫硝技術(shù)，不斷改善鋼鐵冶金業(yè)的煙氣治理和減排工作，為人們創(chuàng )造更加健康的生態(tài)環(huán)境。

　　引言

　　2017年6月，環(huán)保部發(fā)布了《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》，將燒結機和球團焙燒設備特別排放限值的顆粒物限值調整為20mg/m³、二氧化硫限值調整為50mg/m³、氮氧化物限值調整為100mg/m³，絕大多數鋼鐵企業(yè)將面臨二氧化硫和氮氧化物排放超標的問(wèn)題，并且隨著(zhù)“十二五”期間火電廠(chǎng)脫硝技術(shù)的廣泛應用，鋼鐵行業(yè)氮氧化物排放所占的比重將會(huì )增加，國家對燒結煙氣氮氧化物減排力度將更加重視。

　　1燒結煙氣的特征

　　在鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，燒結是將各類(lèi)粉狀并含有鐵元素的原料，通過(guò)混合適宜的燃料與溶劑放入到燒結設備中點(diǎn)火燃燒的一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。通過(guò)對這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行研究后可以發(fā)現，在燒結過(guò)程中，燃料的燃燒將會(huì )產(chǎn)生一系列化學(xué)反應，隨著(zhù)生產(chǎn)的開(kāi)展，部分混合料的顆粒表面出現了軟化、融化等液相出現，液相將會(huì )濕潤其他尚未融化的礦石顆粒，并且一旦出現冷卻，液相將會(huì )重新連接礦粉顆粒并形成新的燒結礦，燒結煙氣就是在這種燒結礦的煅燒過(guò)程中出現的，在混合料點(diǎn)火之后，燒結煙氣隨著(zhù)臺車(chē)運行而產(chǎn)生?？傮w而言，燒結煙氣的的污染大，并具有以下幾種特征：

　?。?）煙氣量大。在當前鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由于漏風(fēng)率處于40~50%的范圍內，再加之固體料的循環(huán)率相對較高，這會(huì )導致在生產(chǎn)過(guò)程中，一部分空氣無(wú)法通過(guò)燒結料層直接參與生產(chǎn)過(guò)程，最終增加了燒結煙氣的煙氣量?，F階段在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，1t的燒結礦約產(chǎn)生5000~5500m3的煙氣。

　?。?）煙氣的溫度浮動(dòng)大。燒結煙氣的溫度一般在180℃以下，但基于生產(chǎn)工藝的變化，燒結煙氣的溫度可低至100℃。在這樣的溫度情況下，如不實(shí)施換熱或加熱措施，很難實(shí)施SCR脫硝技術(shù)。

　?。?）煙氣粉塵的濃度高。燒結煙氣中的粉塵多為鐵及其化合物，并且受燃燒原料的不同，其中還會(huì )存在一定的微量重金屬。

　　2燒結煙氣脫硫脫硝技術(shù)現狀及發(fā)展趨勢

　　2.1活性炭纖維法煙氣脫硫技術(shù)

　　在脫除煙氣中的二氧化硫時(shí)，這一技術(shù)運用了脫硫活性炭纖維催化劑，同時(shí)將硫資源進(jìn)行回收利用，進(jìn)行硫酸或硫酸鹽的生產(chǎn)。其脫硫率超過(guò)了95%，工藝過(guò)程和操作都比較簡(jiǎn)單，而且設備少，還可以實(shí)現硫資源的回收利用，主要運用在電廠(chǎng)鍋爐煙氣、有色冶煉煙氣、鋼鐵廠(chǎng)燒結煙氣、大中型工業(yè)鍋爐的煙氣污染控制中?；钚蕴坷w維法煙氣脫硝技術(shù)的工藝過(guò)程和原理都比較復雜，但是運用這一工藝進(jìn)行煙氣中SO2的脫除時(shí)，其有非常大的優(yōu)勢，活性炭具有吸附的特性，對于煙氣中的NOX、二惡英和汞等污染物都可以進(jìn)行有效的脫除，具有脫除多種污染物的功能。在活性炭催化還原脫除氮氧化物后，可以實(shí)現60%－70%的脫硝率，而二惡英的脫除率可以達到95%，用其來(lái)吸附氧化脫除重金屬，脫除率也可以高達90%。

　　2.2循環(huán)流化床脫硫+SCR脫硝工藝

　　這一工藝的吸收劑是干態(tài)的消石灰粉，當然也可以運用其他對二氧化硫有吸收反應能力的干粉或漿液。

　　通常鍋爐排出的煙氣會(huì )從具有文丘里裝置的吸收塔（即流化床）底部進(jìn)入，此時(shí)其速度加快，在與細的吸收劑粉末混合后，顆粒間、氣體與顆粒間會(huì )出現劇烈摩擦，此時(shí)噴入水霧要均勻，并降低煙溫，就會(huì )反應生成CaSO₃和CaSO₄。而脫硫后的煙氣會(huì )攜帶大量固體顆粒，經(jīng)由吸收塔頂部排出，由再循環(huán)除塵器進(jìn)行處理排放。這一工藝具有比較成熟的脫硝技術(shù)，適用范圍廣，污染物脫除效率比較高，最嚴格的污染物排放可以運用這一技術(shù)，而且工程總投資和運行費用適中。目前已建設脫硫裝置的燒結球團企業(yè)可以繼續建設脫硝部分，不會(huì )出現重復建設的問(wèn)題，其維護運行方便。但是這一工藝還產(chǎn)生很多副產(chǎn)物，沒(méi)有最的佳應用途徑和資源回收價(jià)值，只能進(jìn)行廢物處理。

　　2.3活性焦脫硫脫硝一體化技術(shù)

　　活性焦脫硫脫硝一體化技術(shù)的關(guān)鍵，主要利用活性焦中規格為5~9mm的圓柱型炭質(zhì)吸附材料對燒結煙氣中的重金屬等污染物進(jìn)行吸附。從效果來(lái)看，活性焦是一種具有良好物理性能的原材料，具有耐壓、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)，并且與活性炭相比，活性焦的比表面積更小，因此在脫硫脫硝中的效果更佳顯著(zhù)。通過(guò)使用活性焦材料，不容易降低脫硫脫硝過(guò)程中吸附性能，尤其是在加熱的溫度狀態(tài)下，其吸附效果還會(huì )有所增加，因此在鋼鐵行業(yè)燒結煙氣脫硫脫硝過(guò)程中，使用活性焦技術(shù)有助于進(jìn)一步提高處理效果。

　　基于活性焦技術(shù)而出現的活性焦脫硫脫硝一體化技術(shù)主要由吸附、解吸與硫回收三部分組成，在該技術(shù)體系中，當煙氣進(jìn)入到富含活性焦的移動(dòng)床吸收塔中之后，燒結煙氣的溫度將會(huì )得到一定的下降，達到了110~150℃（但是部分地區在使用該一體化技術(shù)時(shí)，可以通過(guò)空氣預熱器適當的提高溫度），此水平的溫度處理效果最理想，能夠獲得更好的脫硫脫硝效果。之后一體化技術(shù)中的吸收塔主要分為兩個(gè)部分，其中活性焦在垂直吸收燒結煙氣中的污染物質(zhì)之后，會(huì )在重力的作用下從頂部下降到底部，在這個(gè)過(guò)程中，煙氣中的二氧化硫被吸收，之后就會(huì )水平通過(guò)吸收塔的第一段；在進(jìn)入到第二段后，通過(guò)向燒結煙氣中噴入氨氣，除去燒結煙氣中的氧化氮物質(zhì)。到了再生階段，飽和狀態(tài)下的吸附劑將會(huì )被傳送到再生器中進(jìn)行加熱，當加熱溫度超過(guò)450℃之后，活性焦就能解吸出濃縮的二氧化硫氣體，最終再生之后的活性焦通過(guò)循環(huán)裝置被傳送到反應器之中。從效果來(lái)看，活性焦脫硫脫硝一體化技術(shù)充分體現了活性焦的先進(jìn)性，并能夠在同一溫度區域內同時(shí)完成脫硫脫硝，降低了燒結煙氣處理對溫度的要求，因此具有先進(jìn)性。同時(shí)該技術(shù)與半干法脫硫+SCR脫硝技術(shù)相比，還具有運行管理簡(jiǎn)單、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，并且兩者之間的脫硫脫硝效果相差不大，均能夠同時(shí)清除燒結煙氣中的重金屬等污染物，達到保護環(huán)境的目的。同時(shí)根據上文介紹可知，采用該方法還能獲得高度濃縮的二氧化硫，可以將其作為副品銷(xiāo)售，在一定程度上增加了企業(yè)的效益。

　　2.4濕法脫硫+SCR聯(lián)合脫硝工藝

　　這一工藝技術(shù)成熟，脫硝效率比較好，但在燒結煙氣處理中應用還比較少。因為濕法脫硫后的煙氣溫度一般在50-80℃間，而SCR技術(shù)在320-450℃的溫度下才能反應。反應溫度較高催化劑會(huì )產(chǎn)生燒結或者結晶現象，但是反應溫度太低，在催化劑表面硫酸銨會(huì )凝結堵塞催化劑的微孔，使得催化劑的活性大幅度降低。如果在脫硫工藝前運用煙氣脫硝工藝，需要將燒結煙氣經(jīng)加熱裝置升溫，先脫硝再運用換熱裝置進(jìn)行降溫處理，此時(shí)煙氣就得到了凈化。

　　結語(yǔ)

　　鋼鐵行業(yè)燒結煙氣的脫硫脫硝已經(jīng)成為全社會(huì )關(guān)注的熱門(mén)問(wèn)題，對于相關(guān)工作人員而言，在未來(lái)工作中應該充分了解上述幾種脫硫脫硝技術(shù)的特征，并根據企業(yè)的具體要求，科學(xué)的選擇脫硫脫硝技術(shù)，最終為實(shí)現綠色生產(chǎn)奠定基礎。

　　公司簡(jiǎn)介

　　濟南火龍熱陶瓷有限責任公司是致力于陶瓷纖維及其深加工產(chǎn)品、納米孔體隔熱材料、不定型耐火材料及相關(guān)功能型產(chǎn)品于一體的生產(chǎn)研發(fā)基地和隔熱保溫領(lǐng)域工業(yè)應用推廣平臺。

　　公司通過(guò)了ISO9001、ISO14001、ISO45001國際質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全體系認證，擁有專(zhuān)業(yè)的工業(yè)窯爐保溫部門(mén)和經(jīng)驗豐富的窯爐砌筑工程隊伍，可以為客戶(hù)提供技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理的工業(yè)窯爐全纖維爐襯、輕質(zhì)復合爐襯和管道保溫結構，以及復雜異形工況下特殊耐火保溫方案。

　　火龍公司的產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)已在冶金、石化、電力、建材、有色、汽車(chē)、船舶等行業(yè)的130余種熱工設備上得到推廣應用，并在建筑節能、余熱回收、脫硫脫硝、生物發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、高分子等領(lǐng)域的節能減排領(lǐng)域實(shí)質(zhì)性介入，有力助推了制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和企業(yè)素質(zhì)升級。

　　濟南火龍始終專(zhuān)注于熱工領(lǐng)域節能耐材和相關(guān)功能型產(chǎn)品的研發(fā)及應用推廣，通過(guò)制造創(chuàng )新和技術(shù)創(chuàng )新，不斷在發(fā)明創(chuàng )造和實(shí)用新型領(lǐng)域取得突破，并在熱工制造和相關(guān)領(lǐng)域實(shí)現高度匹配應用，為用戶(hù)提供有效的高溫隔熱技術(shù)解決方案和工程承包服務(wù)，成為具有競爭力的隔熱材料供應商和應用方案提供商。

　　火龍公司將始終堅持“科技創(chuàng )新、低碳工業(yè)”的發(fā)展使命，為中國制造業(yè)升級做貢獻，通過(guò)產(chǎn)品升級減少地球化石能源的消耗，為提升地球生命質(zhì)量做貢獻。

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