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3.3高浓度SO2脱除研究

吸附塔是活性焦干法烟气治理的核心，以日本住友(SumitomoHeavyIndustry)技术为代表，其吸附反应塔构造如图5所示。

图5中，吸附反应塔为错流移动床，在床内活性焦和烟气错流接触，活性焦分为三层，各层的颗粒下落速度和停留时间不同，以实现脱硫脱硝。实践中，通过与太钢、住友交流，了解到，当烟气SO2浓度超过2500mg/Nm3时，住友技术难以满足排放要求及保证系统安全。

当前，钢企为降低生产成本，大量采用低价、高硫铁矿生产烧结矿、球团矿，烟气SO2浓度高达4000mg/Nm3；攀枝花钢铁、包头钢铁因为矿粉原因，烟气SO2浓度更高，这就对脱硫技术提出更高要求。因此，研发双级移动床错流吸附塔，如图6所示。

图6中，双级移动床吸附塔，随入口SO2浓度波动，净化后出口SO2浓度统计值如图7所示。

图7表明，双级吸附塔可适应SO2浓度的波动，当入口SO2浓度＞4000mg/Nm3时，出口排放浓度始终达标。在烟气条件确定的情况下，通过双级吸附塔调整烟气和活性焦的接触时间，以及低浓度期间蓄积的过量活性焦硫容来处理高浓度冲击峰。

双级串联的吸附塔，实现先脱硫后脱硝，在保证较高的脱硫效率情况下，同时，脱硝效率达到50%以上。相比于太钢烧结活性焦干法烟气治理装置，活性焦利用率高，烟气治理系统循环量下降，活性焦损耗量低。活性焦再生能耗低，系统更节能。系统阻力低（吸附塔、解析塔全系统阻力不高于3000Pa）。所有设备均国产化，系统投资低，系统安全，装置可靠性强，设备维护费用低。

4技术比较与经济分析

技术特征和经济成本是影响技术工业应用和产业化推广的重要因素，太钢(集团)公司从日本住友引进活性炭干法技术，一次性投资昂贵；因此，一次性投资成为活性焦技术在国内推广的巨大障碍。双级吸附塔，与日本住友技术比较，如表7所示。

对比项目住友技术双级吸附塔技术来源进口技术和设备，投资高自主研发，投资费用降低近40%运行费用活性焦利用率低，运行费用高通过对系统和设备的优化，活性焦的利用率提高，系统循环量降低，再生所需能耗降低，活性焦的磨损消耗量也降低，运行费用降低约1/3综合治理五位一体综合脱除，脱硝效率40%左右在五位一体的基础上，通过对系统和设备的优化,提高活性焦的催化功能，脱硝效率50%以上系统安全SO2浓度＜2500mg/Nm3浓度以下运行稳定，难处理超过3000mg/Nm3浓度烟气采用密封卸料器结合氮气气封，隔绝空气，并有氮气、蒸汽和水三级应急措施；采用惰性气体作为换热介质，并设计氧浓度报警，系统安全在首钢京唐球团烟气治理项目确定工艺前，对MgO湿法、SDA半干法与活性焦干法技术进行了运行成本趋势比较，如图8所示。

由图8看出，与MgO湿法、SDA半干法相比，活性焦干法技术一次性投资还是要高，但后期装置的维修费、综合运行费活性焦干法技术更具优势。活性焦干法技术累计运行费曲线斜率较小，经过2年以后，运行费用低于MgO湿法和SDA半干法；随着年份增加，差距会越来越大，活性焦综合治理技术的优势体现得更加明显。

5结论

(1)鉴于首钢京唐烧结脱硫的教训及太钢烧结烟气治理的成功经验，首钢京唐球团烟气治理采取活性焦干法技术。烟气净化设计参数，SO2外排浓度≤50mg/Nm3，NOx外排浓度≤200mg/Nm3，远低于国标及河北省标，副产品将实现1046万~1784万元/年收益。

(2)管道内烟气均匀分布Fluent软件研究表明，6个吸附塔单元烟气流量差异最大值为4.939%，在允许范围内。吸附塔内烟气均匀分布Fluent软件研究表明，整个塔内烟气均匀。双级吸附塔可适应SO2浓度的波动，在保证较高的脱硫效率情况下，同时，脱硝效率达到50%以上。

(3)与日本住友技术比较，研发的双级吸附塔，不仅脱除效率高，而且一次性投资、运行费用低。与MgO湿法、SDA半干法相比，活性焦干法具有广阔的发展和应用前景。

原标题：首钢京唐烟气治理技术研究与应用

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