环保行业垂直门户网站

新闻
  • 新闻
  • 产品
  • 企业
当前位置:环保 > 技术 > 正文

烧结脱硝工艺选择的研究

北极星环保网来源:科学与技术 王天广2019/5/27 9:56:47我要投稿

北极星环保网讯:本文从当前环保现状出发,从技术性及经济性两方面分析了烧结烟气的脱硝工艺。在烧结脱硝的开始阶段希望能给企业一些建议,希望与各位同仁交流,提高技术水平,为环保事业贡献力量。

钢铁行业作为国家工业的一个重要部分,国家对其环保要求也日益严格。研究表明,钢铁厂中各种设备放出的NOx 总量在固定发生源中占第二位,仅次于SO2的排放量。据欧盟IPPC 调查显示烧结烟气NOx 排放约占钢铁厂NOx 排放总量的一半左右。因此,对烧结烟气NOx 排放量的严格控制可有效降低钢厂NOx 的排放量。

烧结过程中的NOx 主要来源于烧结过程中燃料的燃烧。烧结生产中的燃料分为点火燃料和烧结燃料两种。一般情况下,燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO 和NO2,这二者统称为NOx。燃烧过程中产生的NOx 的种类和数量除了与燃料性质相关外,还与燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件密切相关。

在通常的燃烧温度下,燃烧产生的NOx 中NO 占90%以上,NO2占5%~10%。烧结烟气中NOx 的浓度相对较低,一般在140~500mg/Nm3。钢厂在制定NOx 减排方案时,应首先从源头上降低烟气中NOx 的产生,主要通过以下两种方式进行控制:1)可选择低N 含量的燃料和原料;2)在不影响生产的

前提下,对燃烧过程进行适当优化调整。如以上采用方式仍无法满足NOx 排放要求,则应考虑建设相应的烟气脱硝装置。

从世界范围看,烧结烟气脱硝应用不多。目前,SCR 具有较高而且稳定的脱硝效率,烧結烟气脱硝处理装置主要采用低温SCR。随着新型的脱硫脱硝一体化工艺受到越来越高的关注,太钢、宝钢湛江等将活性焦工艺应用烧结机的烟气治理上,但该工艺一级吸附塔时,脱硝效率较低、氨逃逸高,且同样存在工艺流程复杂,投资及运行费用高等问题,并不经济。

1. 脱硝工艺选择对比

1.1 SCR 脱硝工艺

选择性催化还原(SCR)工艺主要是在一定温度和催化剂存在的情况下,向烟气中通入还原剂NH3,将烟气中的NOx还原为无害的氮气(N2)和水(H2O)。它是目前国内外应用最为成熟的烟气脱硝工艺。其主要反应如下:

4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O

8NH3+6NO2=7N2+12H2O

4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O

现有烟气脱硝工艺中,脱硝效率最高,运用最广的为SCR 脱硝工艺,但其主要应用于燃煤电厂烟气处理的高温SCR,反应温度要求在320~400℃间,烧结烟气中需要采用低温SCR,但其反应温度仍需要200~280℃,为了避免烟气中粉尘及高浓度SO2对催化剂引起的中毒堵塞,通常布置在脱硫装置之后,并配有烟气加热装置,其典型SCR 脱硝系统主要由还原剂制备系统和脱硝反应系统两部分组成。

脱硝反应系统由SCR 催化反应器、喷氨系统、稀释空气供应系统、烟气加热、换热系统等所组成,采用液氨做还原剂时,还原剂制备系统包括液氨储罐、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽、氨气稀释槽、废水泵和废水池等。

1.2 臭氧脱硝工艺

烟气中氮氧化物主要为NO,NO 难溶于水,难以被吸收反应,臭氧脱硝技术的基本机理是,通过额外添加的脱硝剂的氧化作用,将烟气中难溶于水的NO 转化为高价态易溶于水的NOx,再以循环流化床反应器内激烈湍动的、拥有巨大的表面积的吸附剂颗粒作为载体,将高价NOx 与钙基吸收剂快速反应脱除,完成脱硝过程。

臭氧是最强氧化剂之一,高效转化NO 至高价态的过程中不遗留任何二次污染物。

NO+O3→NO2+O2(1)

NO2+O3→NO3+O2(2)

NO3+NO2→N2O5(3)

3NO2+ H2O + Ca(OH)2→Ca(NO32(4)

1.3 脱硝工艺对比选择

为了便于对比、选择,现将两种脱硝工艺路线技术进行技术、经济对比如下:

1) 技术性分析比较

QQ截图20190527095156.jpg

1)经济性分析比较

QQ截图20190527095143.jpg

2. 总结

从以上对比可以看出,臭氧脱硝工艺系统简单、运行成本略低于低温SCR 脱硝工艺,但运行电耗较高,且需要有稳定的氧气及冷却水供应。低温SCR 脱硝虽然需要烟气加热消耗热能,系统阻力较大,系统复杂,含加热炉、GGH、SCR 反应器、稀释风机等设备,且运行成本相较于臭氧脱硝工艺略高,但SCR 脱硝系统稳定,脱硝效率高,可更好的满足排放指标要求。综合考虑技术的成熟可靠性、一次性投资、副产物处理、运行成本及现场占地等方面进行比较和分析,烧结烟气建议选择SCR 脱硝工艺。

延伸阅读:

烧结烟气SCR脱硝反应器流场模拟与设计优化

烧结烟气联合脱硫脱硝工艺的比较

分享到:

环保技术人员学习成长交流群
志同道合的小伙伴全在这里
进群请加微信huanbaoxiaoshimei

投稿联系:刘先生  0335-3030550  18533533353  技术投稿咨询QQ: 2019717302
邮箱:liuzhihai#bjxmail.com(请将#换成@)

北极星环保网声明:此资讯系转载自北极星电力网合作媒体或互联网其它网站,北极星环保网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考。

推荐阅读

MBBR工艺工作原理及应用特点
本文主要介绍了移动床生物膜工艺的的工作原理,探
火电厂脱硫废水零排放技术分析
国务院发布“水十条”以来,国家将强化对各类水污
几种垃圾焚烧炉排的介绍
众所周知,炉排系统是炉排式垃圾焚烧炉中最核心的
软化树脂知识点详细讲解
水处理树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树
烟道设计培训资料
火力发电厂,烟道设计培训,从七个方面介绍了烟气
热词检索:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

关闭