首钢京唐烟气治理技术研究与应用

从表3可以看出，太钢3号烧结机脱硫率为98.8%，脱硝率为61.0%，除尘率为82.5%，脱二噁英率为90%，硫酸产量8800t/a，实测结果全部超过了设计值，实现了良好的烟气脱硫、脱硝、脱二噁英、脱重金属和除尘的集成净化功能，环保效果显著。

太钢(集团)公司3号、4号两台烧结机烟气治理项目的成功投运，实现了脱硫率>95%，每年可减少SO2排放约10666~15000t、NOx约2200t及粉尘约800~2000t，还实现二噁英和重金属的减排。在烟气净化过程中，同时，每年从烟气中回收SO2制成98%的浓硫酸约22000t，用于太钢轧钢酸洗工序和硫氨生产，变废为宝，减少了外购硫酸的成本，实现了循环经济。

该项目的成功投运，为全国钢铁行业实施节能减排、清洁生产、循环经济和烧结球团烟气治理项目建设起到了引领作用，也为活性焦干法技术在我国钢铁行业的工业应用和技术推广迈出了坚实的第一步，具有十分重要的借鉴意义和示范作用。

鉴于京唐烧结脱硫的教训及太钢(集团)烧结烟气治理的成功经验，但是，太钢(集团)从日本住友引进活性炭干法技术，一次性投资巨大，对于钢铁企业来说投资压力沉重。同时，通过了解，住友活性炭干法技术仅适用于SO2浓度<2500mg/Nm3的工况。当前，京唐球团烟气SO2浓度长期处于3000mg/Nm3。因此，针对京唐球团烟气治理项目，研发应用大型带式焙烧机球团烟气净化塔，满足处理SO2浓度为3000mg/Nm3的烟气。

2.2吸附剂选择

太钢(集团)公司从日本住友引进活性炭干法技术，实际运行中采取的吸附剂为活性焦，非活性炭。活性炭是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料制备而成，是一种多孔径的炭化物。活性焦以褐煤为主要原料制备的粒状物质，具有吸附和催化双重功能;山西、内蒙、宁夏等地有生产厂，供应广泛。活性炭与活性焦比较如表4所示。

由表4可见，活性焦价格低于活性炭，并且机械强度高;抗氧化性、抗毒化性，活性焦更强，有利于抵抗氧气对活性焦的氧化和毒化。工业应用中，尚未有采用活性炭作为大规模烟气脱硫的企业。采用活性焦作为吸附剂，性价比更高。

活性焦具有丰富的孔结构和优良的表面化学性质，对SO2具有很强的选择性吸附作用。国际纯粹与应用化学联合会将多孔材料的孔隙划分为大孔、中孔和微孔，孔径小于2nm的孔称为微孔，2~50nm的孔称为中孔，大于50nm的孔称为大孔，活性焦吸附SO2主要依靠微孔结构。

2.3脱硝剂选择

在脱硝过程中，液氨、尿素等被用量作为脱硝剂。尿素化学式CO(NH2)2，化学式量为60，含氮量为46%。根据脱硝反应，还原等量的NOx，尿素消耗量是液氨的1.8倍。尿素市场价格1680元/t，液氨市场价格2280元/t。根据尿素的生产工艺，尿素本身就是由NH3合成，再将尿素分解成NH3，制NH3系统设备庞大、投资高、占地面积大、运行成本高。

尿素作为SCR和SNCR脱硝还原剂，其反应温度分别为350~450℃和800~900℃，对催化剂有特殊要求，并且催化剂无法再生。当采用尿素作为脱硝还原剂时，尿素消耗量大，导致脱硫脱硝总运行成本增加，并且脱硝效率难以保证。因此，采用液氨作为脱硝还原剂更为实用。

3京唐球团烟气治理项目实施

3.1烟气治理工艺流程

京唐400万t/年球团烟气治理项目采用活性焦干法技术，活性焦吸附SO2脱硫过程中，添加NH3进行脱硝，活性焦解析释放的SO2制备93%或98%优等品硫酸，活性焦循环使用，浓硫酸供焦化使用，实现京唐公司内自身消纳。整套烟气治理系统主要由活性焦脱硫脱硝系统、活性焦解析再生系统、活性焦循环输送系统、烟气系统、硫酸生产工艺系统等组成。烟气治理设计参数如表5所示，工艺流程如图1所示。

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