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4.3氮氧化物
烧结烟气脱硝工艺应用的仅有活性炭/焦吸附技术。中、低温选择性催化还原技术(SCR)尚未普及。
活性炭/焦技术是利用活性炭/焦对NOx的吸附催化作用,脱氮效率约50%。
中温SCR工艺是在300℃以上,利用氨或尿素等与NOx反应生成N2,脱硝效率可达80%,但由于烧结烟气温度仅为80~180℃,加热耗能巨大,且SCR技术投资大,因此经济适用性较差。目前,应用该技术的有日本Kawasaki钢铁公司Chiba厂,Kokan公司的Keihin厂,中国台湾中钢3、4号烧结机。
低温SCR工艺的温度窗口在120~300℃,无需加热烟气。但在低温下,SO2与H2O、NH3易形成黏稠的铵盐,使催化剂中毒失活。因此,低温SCR需对入口烟气的粉尘和SO2浓度进行严格控制。目前,低温SCR催化剂分为钒钛体系和非钒系(锰基系为主)两种。尚无工程应用。
4.4二恶英
烟气中二恶英控制主要方法为活性炭/焦法,可将被吸附的二恶英分解为CO2、H2O、HCl。太钢的活性炭工艺可控制二恶英浓度达到约0.12ng-TEQ/m3。
还有的工艺是在布袋除尘器前加喷碳装置,活性炭在烟道里吸附二恶英,并通过除尘器脱除。吸附了二恶英的活性炭可添加到烧结料中。该工艺国内报道较少,脱除效果有待进一步研究。
4.5多污染物联合防治
单一污染物的治理技术难以满足新标准中多污染物排放限值要求。因此,联合防治、优化组合是未来烧结烟气治理的发展方向。
4.5.1ESP+GGH+SCR+WFGD法
该技术路线主要针对WFGD的改造。将SCR系统放在脱硫前,通过换热器GGH提高烟气温度来满足SCR系统要求。整个系统具有脱硫、脱硝、脱二恶英的多污染物处理能力。但需要注意SCR系统催化剂中毒问题。
4.5.2ESP+一体化脱硫脱硝+FB法
一体化脱硫脱硝是指在脱硫塔中加入催化剂使其具有同时脱硫脱硝的效果。但由于以半干法脱硫工艺为基础,所以主要适用于SO2浓度小于2000mg/m3烟气。
4.5.3ESP+活性炭/焦法
活性炭/焦法本身具有多污染物脱除效果,符合多污染物联合防治的发展方向,副产品可有效利用,但不适合处理SO2浓度高或波动大的烟气,且投资和运行费用较高。
4.5.4ESP+WFGD+WESP法
在湿法脱硫后面加上湿法电除尘,可以进一步提高脱硫能力,并实现烟粉尘的超低排放。其次,WESP具有一定的脱除重金属、NOx脱除能力,但具体脱除效果仍需进步研究。
5总结
1)目前,烧结ESP在正常运行时,可满足烟粉尘排放标准,但需要针对PM10和PM2.5研究高效脱除技术;脱硫工艺较成熟,但如何安全有效利用脱硫副产物,减少环境二次污染是其研究的主要方向;脱硝工艺尚不成熟,关键是如何适应整个烧结烟气净化系统,以及开发低温抗硫的催化剂;二恶英的脱除尚无成熟工艺,源头抑制技术有待进一步研究。
2)新标准中对多种污染物设定了排放限值,这意味着烧结烟气治理应向着多污染物联合防治的方向发展,形成一体化脱除技术或优化多项工艺后的联合净化系统。并选择技术可靠、经济效益与环境效益相协调的工艺路线,减轻钢铁企业的环保负担。
3)烧结烟气中的有害重金属会被富集在烧结矿、细颗粒物和脱硫副产物中,影响高炉生产和净化设备副产物的二次利用;细颗粒物会随着烟气外排、沉降,污染周边环境。目前,对重金属的研究主要集中在汞的去除,但烧结烟气中Pb、Zn、As等重金属的含量更高,应及早展开相关重金属治理的研究。
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