烧结烟气脱硫脱硝处理技术的比较分析

北极星环保网讯:在烧结过程中，在高温燃烧条件下，燃料与烧结混合料发生烧结反应而产生SO2、NOx、HCl、HF、CO2、CO、二噁英等多种污染物和粉尘等废气，其主要特性包括烟气量大、温度波动大、粉尘浓度高、气体腐蚀性高、二氧化硫排放量大等[1]。2012年国家环保部颁布实施了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，严格要求污染物排放标准。因此，对烧结烟气进行脱硫脱硝处理势在必行。

1烧结烟气脱硫脱硝处理的现状

我国烧结烟气脱硫早在2004年由广州钢铁厂在24m2烧结厂初步实施，于2007年全面实施。据环保部统计数据，至2014年，全国烧结机脱硫设施共有526台(见表1)，已有脱硫设施的烧结机面积达8.7万m2，占烧结机面积的63%。从公布的清单分析，干法、半干法占17%，湿法占87%。除部分已建的干法(活性炭法)烧结脱硫脱硝一体化处理设施外，烧结机烟气脱硫脱硝的实例较少。

《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662—2012)自2015年10月1日起执行第二时段的排放标准，规定了NOx和二噁英的排放限值要求，严格要求SO2、颗粒物和氟化物的排放，而现有的烧结烟气脱硫设施无法满足新的排放标准，因此实现烧结烟气多污染物协同处置和一体化处理势在必行。

2烧结烟气脱硫脱硝的分析

目前，对烧结烟气的污染处理主要以脱硫为主。新标准的实施对烟气处理提出了更严格的要求，尤其是对于已建的脱硫设施，由于技术、用地、建设和运行成本等因素的限制，直接导致烟气处理系统变得复杂和处理成本增加。因此，应针对项目建设特点，对新建烧结机、已建成的脱硫设施区别对待，综合考虑一种一体化的处理技术。

由于现有的烧结烟气脱硫工艺主要集中于传统的干法、半干法、湿法，因此分别选取干法、半干法、湿法脱硫脱硝一体化等技术进行分析对比。

2.1活性炭烟气净化技术

20世纪50年代德国开始研发活性炭吸附工艺，20世纪60年代日本也开始研发[2]。目前，国内外大型钢铁企业在烧结烟气脱硫脱硝中已取得多项工程应用，包括新日铁名古屋制铁所烧结机(1987年8月投运)、浦项钢铁(POSCO)烧结机(2004年投运)等。太钢从日本住友株式会社引进相关技术应用于3号、4号烧结机，于2010年建成活性炭烟气处理设施。其反应原理包括以下几方面：

1)烧结机排出的烟气经除尘器除尘后，由主风机排出。烟气中的SO2、H2O与O2在排烟温度为120～150℃时，被活性炭吸附富集，然后被催化转化为吸附态的SO3，之后和吸附态的H2O结合生成吸附态的H2SO4。

2)当SO2的出口浓度达到排放标准后，将活性焦移动至再生器，在温度达到450℃左右时按照反应式解吸出浓度在20%～25%之间的高浓SO2气体。这种SO2气源可以根据市场需求用作生产硫酸、硫磺、硫铵盐、液态SO2等硫化工原料。

3)脱硝反应被称之为选择性催化还原(SCR)反应，在活性焦催化作用下将NO(x包括NO、NO2等)和NH3转化为无害的N2和H2O，达到脱除NOx的目的。

根据太钢活性炭处理的监测参数得知，3号烧结机的脱硫率为98.8%、脱硝率为61.O%、除尘率为82.5%、脱二噁英率为90%[3]，实现了良好的烟气脱硫、脱硝、脱二噁英和除尘的集成净化功能，环保效果显著。

活性炭吸附工艺的优点是污染物一体化处置效率高，缺点是建设和运行成本高。以太钢450m2烧结机为例，活性炭设施投资为3.4亿元，运行成本为4870万元/年。

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