烧结烟气氮氧化物减排技术路径探讨

SO2→SO2*

SO2*+O*→SO3*

SO3*+nH2O*→H2SO4*+(n-1)H2O*H2SO4*+NH3→NH4HSO4*

NH4HSO4*+NH3→(NH4)2SO4*

NO+NH3+1/2O*→N2+3/2H2O

NO+C…Red→N2

解析塔的作用是将活性炭吸附的SO2释放出来，同时在适宜的温度和停留时间等条件下，二恶英可分解约80%，活性炭经筛分后重新再利用。在这个过程中需要对其进行加热及冷却。释放出来的SO2可制硫酸或液体SO2，解析后的活性炭经传送装置送往吸收塔重新用来吸收SO2和NOx等。在解析塔中发生如下化学反应:

H2SO4˙H2O→SO3+2H2O

SO3+1/2C→SO2+1/2CO2(化学损耗)H2SO4˙H2O+1/2C→SO2+2H2O+1/2CO2NH4HSO4→SO3+NH3+H2O

SO3+2/3NH3→SO2+H2O+1/3N2

NH4HSO4→SO2+2H2O+1/3N2+1/3NH3

-C˙˙O+NH3=-C˙˙Red+H2O

-C˙˙+O=-C˙˙O

-C˙˙O+2/3NH3=-C˙˙+H2O+1/3N2

活性炭联合脱硫脱硝工艺主要由烟气系统、吸附系统、解析系统、制酸系统、活性炭输送系统、控制系统等组成。

活性炭联合脱硫脱硝工艺的主要特点:

1)可以联合脱除SO2、NOx和二恶英。SO2脱除率可达到95%以上，NOx的实际脱除率小于40%，二恶英的设计排放浓度可小于0.5ng-TEQ/m3以下。

2)为避免烟气中过多的颗粒物造成吸收塔中活性炭表面堵塞而导致活性炭的活性度减少，对进入联合脱硫脱硝设施烟气中的含尘浓度具有较高的要求，一般要求低于20mg/m3，因此前置除尘器必须具有稳定且很高的除尘效率。

3)解析后产生的高浓度SO2气体一般必须进行制酸后才能利用，因此须在烧结区域配置一套制酸设施，或将高浓度SO2气体送至焦化厂的煤精制系统一并处理。由于制酸工艺较为复杂，需要有较高的运行维护技术水平。

4)制酸系统会产生一定量的生产废水，需设置水处理设施进行处理。

5)目前该技术的建设投资与日常运行成本均较高。

2.2选择性催化还原脱硝工艺(SCR)

选择性催化还原脱硝工艺(SCR)即是在催化剂的作用下，向温度约320～450℃的烟气中喷入NH3，利用NH3将NO和NO2还原成N2和H2O，其化学反应式为:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

选择性催化还原脱硝设施主要由反应器系统、催化剂、氨液储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷射系统及相应的控制系统等组成。

选择性催化还原脱硝工艺的主要特点:

1)是迄今为止一种比较成熟、应用最广的脱硝技术，具有较高的脱硝效率，其脱硝效率可达

80%～90%。

2)脱硝需要的反应温度高，需达到320～450℃，而烧结产生的烟气温度较低，仅为120～180oC，因此若烧结烟气采用SCR，则必须设置烟气加温及热交换设施对烧结烟气进行加热，使其达到适宜进行脱硝反应的温度，因此该种工艺能耗较高。

3)催化剂易受烧结烟气中颗粒物、碱金属离子、重金属离子等各种物质的影响，产生钝化、堵塞、磨损、侵蚀、活性降低等现象，阻碍脱硝反应的进行。

2.3催化氧化脱硝工艺

催化氧化脱硝工艺的基本原理是通过脱硝添加剂的强氧化和催化作用，利用烟气中O2将NO转化为NO2，再与钙基吸收剂发生中和反应完成脱硝过程。同时烟气中部分SO2被氧化成更容易被吸收的SO3，从而可提高原有脱硫系统的脱硫效率。在脱硝过程中，脱硝添加剂起着启动反应和催化的重要作用。其主要反应化学方程式如下:

2NO+O2→2NO2(在脱硝剂催化、氧化作用下)

3NO2+H2O→2HNO3+NO

Ca(OH)2+2HNO3→Ca(NO3)2+2H2O

催化氧化脱硝系统主要有脱硝剂储存制备系统、输送喷入系统、控制系统等组成。

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