两级活性炭吸附法烧结烟气净化系统工艺和装备

介绍了国内首套两级活性炭吸附法烧结烟气净化系统各种污染物脱除机理、工艺流程和系统装备,主要包括烟道系统、吸附系统、解析系统、活性炭储运系统等。对各主要系统内部结构、工作原理、相关设计和运行工艺参数进行了详细的说明,并对该系统的技术特点和投运后实际烟气净化效果进行了详细介绍。该系统具有污染物脱除率高,运行稳定可靠的优点。处理前烟气中SO_2平均浓度为430.5 mg/Nm~3,处理后SO_2浓度在0.224~4.203 mg/Nm~3之间,SO_2脱除率在99.02%~99.95%之间;处理前NO_X平均浓度为277.5mg/Nm~3,处理后NO_X含量在20.9~41.5 mg/Nm~3之间,NO_X脱除率在85.05%~92.47%之间;处理后二噁英的平均毒性当量浓度为0.0484 ngTEQ/Nm~3;净化后粉尘含量在14.0~14.7 mg/Nm~3之间。与一级吸附法净化系统相比,两级吸附净化系统可以深度脱除烟气中SO_2并大幅提高NO_X的脱除率。结合生产运行情况对该烧结烟气活性炭净化系统做出了适当评价并对其推广应用前景进行了展望。     

烧结烟气臭氧氧化 半干法吸收脱硫脱硝实践

以梅钢7×105 m3/h烧结机烟气的脱硫脱硝为背景，研究了实际工程应用中臭氧对烟气的氧化和半干法对氧化产物(NOx和SO2)的吸收等问题。结果表明，臭氧喷入点位置对烟道内NOx氧化影响不大，喷射格栅保证了臭氧和烟气的均匀混合。吸收塔出口烟气温度对脱硝影响显著，NOx的吸收效率会随着温度的升高而降低，当温度高于95 ℃时，脱硝效率为0；而脱硫塔出口烟气温度变化对SO2吸收几乎没有影响。优化后的烧结烟气脱硫脱硝系统连续运行数据表明，出口SO2质量浓度均值为16.83 mg/m3，出口NOx质量浓度均值为72.33 mg/m3，均达到了系统设计要求。系统运行成本为10～11元/t，与活性炭烟气净化技术、循环流化床＋SCR工艺技术相比，臭氧氧化 半干法吸收协同脱硫脱硝工艺具有明显的优势。     

活性炭脱硫脱硝系统颗粒物排放的影响因素

活性炭脱硫脱硝系统可同步脱除烧结烟气中SO2、NOx、颗粒物、重金属等多种污染物,在烧结烟气治理过程中得到了广泛应用。介绍了活性炭的脱除机理及特性,重点分析了入口颗粒物浓度、脱硫脱硝系统中活性炭自产颗粒物、物料循环量、解析效果以及烧结过程电除尘器、烧结烟气循环系统、吸附塔进退模块对颗粒物脱除效果的影响,找到了颗粒物排放的有效控制方法。     

有机胺吸附解吸工艺在烧结烟气脱硫中的应用

莱钢4#265m2烧结机烧结烟气脱硫系统采用有机胺吸附解吸工艺,系统由烟气净化及SO2吸收、吸附液再生、胺吸附液过滤净化等工序组成,通过从环冷机引出废热,经再沸器后排放,解决了烟气温度低且波动大的问题;增加除氯站,除去吸收剂中富集的氯离子;采用自清洗空气过滤器等保证产品酸的品质。改进后系统运行稳定,烟气入口SO2含量<1300mg/m3,出口SO2含量<100mg/m3,脱硫率>92%。     

SDS+SCR工艺在焦炉烟气脱硫脱硝中的应用

焦炉烟气中存在的大量SO2和NOx是形成酸雨和雾霾的主要污染物。为了落实当前环保生产的基本国策，对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘处理已成为各大企业的当务之急。主要研究了SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺在实际工程中的应用，该工艺效率高，副产品少，抗冲击能力强，是目前国际上一种较为先进的焦炉烟气净化处理技术。采用SDS+SCR工艺对鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉烟气进行脱硫脱硝处理，实际结果表明，当设备入口处焦炉烟气中SO2、NOx和粉尘的平均质量浓度分别为83.84、439.67和18.43 mg/m3时，出口处烟气中3种污染物的质量浓度分别低于30、150和5 mg/m3，满足GB 16171-2012中的排放要求。研究可以为焦化行业的污染物治理提供可鉴方案和经验。     

全氧高炉风口喷吹烧结烟气的冶炼特征

摘要：建立了高炉或氧气高炉喷吹烧结烟气的数学模型,实现对烧结烟气利用与处理的目的。模拟结果显示：当烧结烟气喷吹温度为1250℃,全氧高炉的炉缸与炉身处各循环200m3/t炉顶煤气时,烧结烟气喷吹量每增加100m3/t,高炉理论燃烧温度降低约134℃,直接还原度增大0.02。随着烧结烟气喷吹量的增加,煤比逐渐增大,炉顶煤气中氮气含量逐渐增大,SO2浓度逐渐降低。当烧结烟气喷吹量达到894m3/t时,炉顶煤气中的SO2质量浓度为214.28mg/m3,与普通高炉相比,降低约1.48mg/m3;氮氧化物质量浓度为45.42mg/m3,低于普通高炉约6.36mg/m3。     

宝钢二烧结活性炭烟气净化系统生产实践

双碳背景下,为适应钢铁行业逐渐严苛的环保要求,宝钢股份二烧结采用了具有自主产权的两级活性炭吸附烟气净化系统。该工程投运后,经过各种生产技术攻关与设备改造优化,生产运行水平及烟气净化能力均达到全国先进水平。2022年SO_(2)、NO_(x)及粉尘颗粒物排放浓度分别为2.08 mg/m^(3)、32.52 mg/m^(3)、0.63 mg/m^(3),脱硫率达99.79%,脱硝率达90.35%。系统运行的物料消耗主要集中在活性炭、高炉煤气、氨气、电力等,系统工序能耗2.21 kgce/t(1 kgce=29.30 MJ),综合运行成本与循环流化床+SCR法基本相当。活性炭运行过程中会出现吸附塔压差高、富硫气体管道堵塞等问题,分别可通过定期清理喷氨格栅、多孔板,加装破堵阀和回流管等措施加以解决。     

宝钢烧结烟气超低排放技术集成与实践

 为了满足钢铁行业超低排放标准,在源头控制和过程减排基础上,宝钢烧结采用了两条末端协同治理工艺路径,即四电场静电除尘+活性炭二级吸附法、四电场静电除尘+CFB脱硫+SCR脱硝的协同净化法,从而建立烧结烟气全流程超低排放技术集成。对上述两种工艺的装备、减排效果及运行成本等进行了系统分析。结果表明,两种工艺的SO₂排放质量浓度均低于20 mg/m3(标准态)的标准,且具备NO_x排放质量浓度不高于50 mg/m3(标准态)超低排放限值的潜力,但难以稳定达到颗粒物排放低于10 mg/m3(标准态)限值的要求。活性炭二级吸附法副产物回收利用率高,协同净化法的脱硫灰发生量较大,且需付费处置。在投资额与综合成本方面,活性炭二级吸附法均高于协同净化法,而在不含折旧运行成本及直接成本方面则相反。协同净化法的折算吨矿工序能耗显著高于活性炭二级吸附法。基于环保税额分析单位污染当量数脱除和排放费用,便于统筹考虑生产和环保设施的协同运行。     

烧结烟气脱硫技术的研究

为进行烧结烟气的脱硫处理,建立了密相干塔烟气脱硫新技术的试验装置,并进行了脱硫试验研究.该系统在Ca/S(摩尔比)为1.2、加水量为3%、循环灰浓度为400 g/m3的条件下,连续稳定运行,系统出口SO2浓度在80～120 mg/m3之间,脱硫效率达95%以上.     

铁矿烧结烟气氧化- 氨法协同脱硫脱硝

铁矿烧结是钢铁行业SO2和NOx的主要排放源,采用氧化- 氨法工艺对铁矿烧结烟气进行协同脱硫脱硝研究。结果表明,预先氧化烧结烟气、提高吸收液中SO2-3初始质量浓度、pH值和增大液气比均有利于提高脱硫率和脱硝率,而烟气温度及烟气中NO质量浓度和SO2质量浓度的升高,均不利于烟气同时脱硫脱硝。在适宜的条件下,脱硫率和脱硝率分别达到97.95%和47.54%,烟气被氧化后进行氨法脱硫脱硝,最终脱硝产物为N2和NO-3。     

原料铜和氯元素对二噁英排放的影响及抑制技术

 对烧结原料中铜、氯元素对二噁英排放浓度的影响进行了研究。结果表明,烧结原料中铜、氯元素质量分数明显影响烟气中二噁英排放浓度。和基准试验相比,原料中铜质量分数由0.02%提高到0.04%,二噁英排放浓度(TEQ)由0.55提高到0.69 ng/m3;原料中氯质量分数由0.04%提高到0.06%,二噁英排放浓度(TEQ)由0.55提高到0.82 ng/m3。在烧结原料中添加少量的尿素可以显著降低二噁英排放浓度,尿素添加量为0.035%,在上述条件下,二噁英排放浓度均可降低65%以上。     

活性炭脱硫脱硝技术在烧结中的应用

为了实现烧结烟气的深度治理,基于逆流式活性炭脱硫脱硝工艺,宁钢建设了一套采用模块化设计、脱硫脱硝分层、活性炭循环利用等先进技术的脱硫脱硝系统。系统平稳运行后,净化烟气中二氧化硫、氮氧化物、颗粒物排放指标分别为5mg/m³、46mg/m³、8mg/m³,实现了烧结烟气的超低排放。同时,对该系统运行过程中存在的问题给出了解决措施,为该技术的广泛应用提供了参考。     

冶金烟气净化过滤脱硫脱硝一体化集成技术

开发了冶金烟气除尘与催化脱硫脱硝一体化集成技术。利用SEM测试了陶瓷管的微观结构,并考察造孔剂含量对陶瓷复合膜性能的影响。结果表明,陶瓷内层是粒径较大的支撑膜,表层是粒径较小的分离膜,有规则形状的微观孔隙,有利于粉尘和烟气的过滤。随着造孔剂含量的增加,显气孔率明显增加,而体积密度和抗压强度减小。陶瓷复合膜在600 ℃具有较好的抗热震性及耐酸碱性能。针对某焦化厂烟气采用无氨低温催化脱硫脱硝技术,使SO2排放浓度从基准期的200~300 mg/m3（标态）降至0.2~0.5 mg/m3,脱硫率达99%以上,NOx排放浓度由800~1 200 mg/m3降至80~180 mg/m3,脱硝率达50%~88%。     

烧结烟气氨法联合活性炭协同脱硫脱硝

 为实现铁矿烧结烟气SO2和[NOx]协同减排,采用氨法联合活性炭对烧结烟气进行协同脱硫脱硝研究。结果表明,在经氨法预先脱除SO2后,仅凭活性炭单级吸附就能获得70%以上的脱硝率。氨法联合活性炭法脱硝的机理是由于逃逸的NH3与活性炭表面的C-OH官能团结构发生化学吸附反应,最终生成了N2和H2O。针对目前已有氨法脱硫装置的烧结厂而言,只需在脱硫喷淋塔后直接连接单级活性炭吸附塔,即可达到99%以上的脱硫率和70%以上的脱硝率,不仅可大幅降低设备投资成本,还可解决氨的逃逸和二次环境污染的问题。     

焦化废水逆向喷淋进行烧结烟气脱硫试验研究

 建立逆向气液喷淋反应塔,利用焦化废水进行烧结烟气脱硫试验研究。研究烧结烟气SO2浓度、焦化废水pH值、温度等因素对脱硫效率的影响。当烧结烟气中SO2浓度为4000 mg/m3,温度控制在2 ℃,焦化废水pH值为9.0时,尾气中的SO2浓度降到118 mg/m3,脱硫效率达到97%。烧结烟气中SO2初始浓度增加可加快脱硫速率,增加脱硫量。升高焦化废水pH值、降低温度,有利于提高脱硫效率。     

逆流式活性炭烟气脱硫脱硝技术特点及应用

对活性炭净化烧结烟气工艺(CSCR)分类进行了简述,并对不同工艺的技术特点进行了对比分析。重点从工艺的选择、运行效果以及技术特点等方面详细介绍了应用于河钢集团邯钢公司(简称河钢邯钢)的逆流式活性炭烧结烟气脱硫脱硝工艺,同时阐述了保障系统稳定运行的关键技术要求。从实际运行效果来看,该工艺系统总体运行稳定,烟气净化效果基本达到50 mg/m~3超低排放限值要求。最后,基于实践经验,对活性炭净化烧结烟气工艺存在的问题和未来发展进行了总结和展望。     

旋转喷雾干燥脱硫工艺在烧结机上的应用

328m2烧结机脱硫系统处理烟气量为198万m3/h,采用旋转喷雾干燥脱硫工艺进行全烟气脱硫。系统运行后SO2排放≤100mg/m3,脱硫效率≥90%,粉尘排放≤30mg/m3,完全满足国家环保要求。     

活性炭烟气净化技术在宝钢湛江烧结系统中的应用

活性炭烟气净化技术是目前实现烧结烟气净化处理较成熟的解决方案,本文结合宝钢湛江烧结机烟气净化工程,介绍了该技术的各种污染物脱除机理、工艺流程和主要工艺设备,以及投运后实际烟气净化效果。     

基于生命周期评价的烧结烟气净化工艺碳足迹分析

钢铁企业烧结烟气具有烟气量大、成分复杂、温室气体含量高的特点,当前对烧结烟气的净化处理仅限于除尘、脱硫、脱硝及脱二噁英等,并未有控制温室气体排放的有效措施。同时,烟气净化系统运行过程中额外带来的温室气体排放不可忽视。本文以我国某钢铁企业550 m~2烧结烟气活性炭同时脱硫脱硝净化工程为研究对象,采用生命周期评价(LCA)方法,核算其全生命周期过程的碳足迹(以CO_(2-eq)计),分析不同阶段对碳足迹的贡献,识别其减碳潜力。结果表明:烧结烟气中的温室气体为活性炭法烟气净化系统碳足迹主要贡献者,占比为80.24%;系统能源消耗对应的能源生产对碳足迹的贡献为17.07%;系统吸附阶段主要消耗物活性炭和液氨生产对碳足迹的贡献为2.61%;解析阶段供热煤气燃烧对碳足迹的贡献为1.70%;副产物的回收利用有效地降低了全生命周期的碳足迹,可抵消碳足迹1.61%,全年减排CO_(2-eq)35 810 t。     

活性焦脱硝NH3预吸附技术

活性焦脱硫脱硝系统可同步脱除烧结烟气中的SO2、NOx、颗粒物及重金属等多种污染物,在烧结烟气治理过程中得到了广泛应用。针对采用NH3催化还原技术脱除NOx时,系统出现的铵盐板结、氨逃逸及烟囱拖尾等问题,通过分析活性焦脱除NOx的反应机理,探究了铵盐板结、氨逃逸的原因,并提出了活性焦预吸附技术。该技术的实施可以很好地弥补现有技术的缺陷,为活性焦脱硝系统的推广应用起到推动作用。