钢铁企业烧结烟气脱硝工艺的探讨

2.2 选择性非催化还原脱硝(SNCR)

SNCR是指在一定温度下，无催化剂存在，利用氨或尿素等氨基还原剂选择性地将烟气中的NOX还原为N2和H2O，而基本上不与烟气中的氧气作用。SNCR技术主要应用于火电厂烟气脱硝，该技术投资少、设备简单、无催化剂，但脱硝效率相对较低，通常在40%左右，且反应温度较高，主要应用于窑炉设施，因此不适用于烧结烟气的工况。

2.3 活性炭脱硝

NOX在活性炭官能团的选择性催化作用下被喷入的氨还原而被脱除，没有氨气的条件下为吸附脱除，脱硝效率为40%-60%。其优点一是可以实现二氧化硫、氮氧化物、二噁英等多种污染物同时脱除;二是烟气温度能够满足脱硝反应要求，不需要外加热源;三是无需工艺水和废水处理。

截至目前，采用活性炭干法烧结脱硫脱硝的大型钢铁公司包括日本新日铁住金、韩国浦项钢铁、澳大利亚的博思格钢铁以及中国太钢等。但活性炭装置建设费用和运行费用十分高昂，是其他烧结烟气治理装置的3~5倍，活性炭消耗量大，喷射氨增加了粘附力，造成吸收塔内气流分布不均匀，再加上环保投入效益较低，难以普及。

2.4 臭氧氧化脱硝

臭氧氧化脱硝技术的基本机理是利用臭氧发生器产生的强氧化性臭氧将难溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物，然后在洗涤塔内将NOX被吸收剂Ca(OH)2吸收，实现脱硝的目标。

其脱硝效率为60-90%，反应机理是：

NO+O3→NO2﹢O2

4NO2+2Ca(OH)2→Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+H2O

臭氧氧化脱硝工艺简单，占地面积小，运行维护简单，可同时实现SO2、NOX脱除，因此，可满足本项目工程的脱硝技术需求。综上所述，结合钢铁企业烧结烟气特点，选定臭氧氧化脱硝技术最为合适、合理，这种技术结合在国内钢铁行业应用案例较少。

臭氧氧化脱硝工艺避免了SCR脱硝工艺缺点的同时可取得良好的NOx去除效果，为钢铁企业烧结烟气治理的提供了新方法，并完善了钢铁企业对工业废气的处理。

3 实际项目工程对选定脱硝技术的案例验证

臭氧作为强氧化剂的脱硝工艺不仅脱硝效率高，还具有可根据出口NOX浓度排放指标要求分步投运脱硝系统的优势，其臭氧发生器发生量可调，控制灵活简便，适应性强。

南方某大型钢铁企业为其3号烧结机脱硫系统前增设一套完整的脱硝设施，该项目工程的臭氧氧化脱硝系统主要由氧气源供应系统、臭氧发生系统、循环冷却水系统以及喷射系统等组成。

3号烧结机烧结烟气处理工艺流程见图1所示。

图1烧结烟气处理工艺流程图(虚线框内为脱硝工程)

延伸阅读：

烧结烟气SCR脱硝反应器流场模拟与设计优化

太钢烧结烟气氮氧化物超低排放技术研究