冶炼电炉烟气治理工艺路线的选择-北极星大气网

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0 前言

冶炼电炉采用固定式三相矿热电炉还原熔炼的传统工艺生产硅，一般为半敞口式，石墨电极，碳质炉衬。生产过程中将硅石、焦丁、精洗烟煤、木片等原料进行人工配比，然后送入电炉进行冶炼。烟气成分复杂，烟气粉尘中含有二氧化硅粉以及碳粒等物质，较细且很容易粘附，最主要的是烟气中氮氧化物以及硫氧化物的含量都较高，是一种亟待解决脱硝以及脱硫的问题工业炉型。其复杂苛刻的烟气条件给整个烟气净化系统带来了极高的要求，上海瀚昱环保材料有限公司经过一系列的研究后提供一条可行的烟气治理工艺路线供分享与参考。

1 烟气参数

冶炼电炉烟气成分复杂，氮氧化物与硫氧化物含量均较高，可参考的烟气参数见表1

表1冶炼电炉主要烟气参数

2 排放要求

改造后的烟气排放要求需达到NOx浓度＜50 mg/Nm³（干基，实际氧）；SO₂＜35 mg/Nm³（干基，实际氧）。

3 工艺路线的选择

对于脱硝技术的选择，由于氮氧化物浓度较高且波动范围大，最为合理的方式为“SNCR+SCR”脱硝路线，既具备了SCR技术高效的脱硝能力，又在最前端使用SNCR脱除去一部分氮氧化物，经济效益显著。其次，由于冶炼电炉中烟气中烟尘含量较高，其中二氧化硅粉以及碳粒等物质，粒径较细并且容易粘附在SCR脱硝催化剂的孔道内，所以对于整个烟气净化系统最为合理的选择是将SCR反应器放置在布袋除尘器后，最大幅度地减少微小粉尘颗粒物对SCR催化剂的影响，一定程度上保证了催化剂的寿命。对于脱硫技术的选择，最优选是使用半干法脱硫的技术路线，烟气经过脱硫塔以及布袋除尘器后再进入SCR反应器，此时温度大概在150℃~190℃，这样SCR催化剂就可以在相对清洁的烟气环境下使用，既保证了催化剂的使用性能和寿命，又不会造成能耗损失，做到真正的“节能减排”。另一种脱硫路线则是放到尾端，采用烟塔一体形式进行湿法石膏法脱硫，这意味着SCR脱硝催化剂需要在含硫的烟气环境中使用，可以考虑采用其他技术手段去保证SCR脱硝系统的正常运行，如增大布袋容积以削峰等方式，并保证催化剂在170~180℃左右运行。第二种技术路线的低温SCR脱硝催化剂的设计参数如表2

表2 催化剂设计参数

4 总结

冶炼电炉的烟气成分复杂，烟尘粒径小容易粘附，氮氧化物和硫氧化物浓度高且波动范围大，这样恶劣的烟气环境对于整个烟气净化系统都提出了非常高的技术要求，尤其是脱硝系统。上海瀚昱环保材料有限公司针对这种特定的烟气条件进行研究并且切实验证，最终设计了两种可行的技术路线。

第一种最为理想的技术路线是“SNCR+半干法脱硫+布袋除尘+SCR”，在这种环集工序下，SCR脱硝催化剂可以在脱硫除尘的烟气中，在150℃以上的烟温中进行脱硝，既保证了脱硝催化剂的性能和寿命，又不会造成能耗损失。第二种则是“SNCR+布袋除尘+SCR+湿法石膏法脱硫”，湿法石膏法脱硫采用烟塔一体模式，降低了建设成本，但需要针对性地进行一些技术以保证SCR脱硝系统的正常运行，如增大布袋容积、提高脱硝反应器烟气温度等方式。

以上两种技术路线均是切实可行的，但是对于SCR催化剂都是有极高的性能要求，一般的脱硝催化剂无法满足冶炼电炉的烟气条件，而上海瀚昱环保材料有限公司经过一系列研究实践，可以保证生产的脱硝催化剂可以为这两种的技术路线都提供有力的支持。

工信部：《石化行业智能制造标准体系建设指南（2022版）》（征求意见稿）

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冶炼电炉烟气治理工艺路线的选择

工信部：《石化行业智能制造标准体系建设指南（2022版）》（征求意见稿）

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