宝钢烧结烟气活性炭净化工艺和装备

介绍了国内首套自主设计和制造的烧结烟气活性炭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说明,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SO2质量浓度为412.091~642.811 mg/m3,处理后SO2质量浓度为1.227~7.999 mg/m3,SO2脱除率为98.53%~99.76%;处理前NOx质量浓度为235.451~365.218 mg/m3,处理后NOx质量浓度为92.707~137.663 mg/m3,NOx脱除率为57.63%~69.44%;处理前二英的毒性当量为0.82~5.40 ng TEQ/m3,处理后下降到0.002 3~0.008 9 ng TEQ/m3,二英脱除率为99.43%~99.89%;经过净化后粉尘质量浓度为7.747~11.500 mg/m3。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。     

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。     

改性活性炭吸附烧结烟气中氮氧化物的研究

以煤质活性炭为原料,制备了碳酸钾(K_2CO_3)改性活性炭,模拟烧结烟气条件,考察了其在有SO_2、CO_2和O_2条件下的NO_x吸附效果。试验表明:0.65 mol/L K2CO3改性活性炭的NO_x吸附量最高,120℃时NO_x吸附量可达15.17 mg/g,较原样提高了20倍以上;随着吸附温度的升高,NO_x饱和吸附量有所下降,稳定在13.70～13.97 mg/g;由于SO_2吸附后生成稳定硫酸盐难以脱除,影响了活性炭的加热再生效果。该吸附剂适用于移动床吸附处理烧结烟气。     

宝钢烧结烟气NOx过程减排技术

分析了烧结过程中,固体燃料燃烧和含铁原料对烧结烟气NO_X生成和排放的影响规律,并重点阐述了宝钢烧结在NO_X过程减排方面进行的一系列工业试验,如优化烧结固体燃料结构工业试验、改善烧结配矿结构工业试验和采取组合措施降低NO_X排放浓度工业试验等。认为,在尚无末端治理的烧结烟气脱硝工艺前提下,有必要在烧结生产中实施源头控制和过程减排,将烧结烟气NO_X浓度排放限值由500mg/Nm~3减少到300mg/Nm~3,并具有排放限值继续降低的可能。     

烧结烟气排放治理实践

介绍了荣钢在烧结烟气处理的实践经验,通过脱硫、脱硝、湿法静电除尘一体化对烟气进行处理,最终烟气中SO_2排放50 mg/Nm~3,NO_x排放160 mg/Nm~3,粉尘排放10 mg/Nm~3,实现了超低排放的标准。     

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。     

工业硅冶炼烟气脱硫生产实践

为了使芒市永隆公司4条工业硅生产线的冶炼烟气排放满足现行国家及地方大气污染物排放标准,基于硅冶炼工艺,采用石灰石-石膏工艺进行脱硫改造。脱硫系统核心是SO_2吸收系统、石灰石浆液制备和储存系统、石膏脱水系统。对比了脱硫前后烟气参数,结果表明,尾气SO_2和NO_x排放浓度均小于150 mg/Nm~3,优于重点区域污染物排放要求;粉尘排放浓度小于50 mg/Nm~3,达到国家及地方污染排放标准要求。     

SO2对改性活性炭吸附烧结烟气中NO的影响

为探究SO_2对改性活性炭吸附法去除烧结烟气中NO效果的影响,减少NOx的排放,降低钢铁行业对环境的污染,采用碳酸钾(K2CO3)浸渍改性的方法制备了改性活性炭吸附剂,并考察了不同浓度SO_2对改性活性炭吸附烧结烟气中NO的影响,及SO_2对改性活性炭循环吸附脱附性能的影响。结果表明:SO_2能够提高改性活性炭初始NO吸附速率,但显著降低NO的饱和吸附容量;SO_2通过化学吸附方式占据活性位点,形成的亚硫酸盐及硫酸盐加热难以脱附,造成改性活性炭难以恢复初始吸附容量;SO_2影响下改性活性炭吸附容量的衰减速率约为1.414 17mg/g,可以根据衰减速率,配合移动床吸附装置,选择合适的新鲜活性炭投入参数,进而指导改性活性炭吸附去除烧结烟气中NO的应用,有效降低环境污染,实现资源的高效利用。     

SCR烟气脱硝技术在宝钢股份4~#烧结机的应用

宝钢股份宝山基地4~#烧结机SCR烟气脱硝装置投运后,经过生产技术摸索与攻关,各污染物排放均达到了设计要求。其中NO_x排放浓度最低达到34 mg/Nm~3,远低于设计指标110 mg/Nm~3,且满足国家对烧结烟气NO_x超低排放(NO_x≤50 mg/Nm~3)的要求。充分证明该技术具有适应性强、运行稳定、脱硝效率高等特点,为SCR脱硝技术在烧结烟气协同处理中的应用提供了成功范例。     

烧结烟气氨法联合活性炭协同脱硫脱硝研究

为了实现铁矿烧结烟气SO_2和NOx协同减排,介绍采用氨法联合活性炭对烧结烟气进行协同脱硫脱硝的研究结果。研究结果表明:在经氨法预先脱除SO_2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NH_3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N_2和H_2O。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。     

(NH4)2SO4对烧结烟气脱硫活性炭的中毒机理

近年来，国家环保政策对烧结烟气污染物减排提出更高的要求，烟气脱硫脱硝成为钢铁工业烟气污染物治理的重点。活性炭具备良好的吸附性能和表面活性，在烟气净化领域得到广泛应用。部分钢铁企业利用烧结过程可以处理固废、废液等能力，将烧结烟气脱硫活性炭解析过程产生的制酸废液返回烧结处理，这造成制酸废液中成分会反应形成(NH₄)₂SO₄进入烧结烟气，最终会与烟气中粉尘结合并被活性炭捕集。采集工业现场烧结烟气脱硫使用的新鲜活性炭和解析活性炭，在实验室模拟中毒条件，采用浸渍法对新鲜和解析活性炭进行(NH₄)₂SO₄浸渍负载试验，研究了活性炭表面负载(NH₄)₂SO₄对其脱除SO₂性能的影响，并通过微观结构分析和表面官能团检测，揭示了(NH₄)₂SO₄对活性炭的中毒机理。结果表明，新鲜活性炭和解析活性炭表面浸渍(NH_4...     

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。     

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。     

宝钢烧结烟气超低排放技术应用及分析

介绍了宝钢股份炼铁厂采用的两种典型的烧结烟气综合治理工艺,即活性炭二级吸附法、循环流化床脱硫与选择性催化还原脱硝(CFB-SCR)的协同净化法。经运行比较分析可知:两种净化工艺的脱硫与脱硝效率分别可达95%和80%以上,满足烧结满负荷生产的烟气治理需求;活性炭二级吸附法副产物回收利用率较高,废弃量较少,浓硫酸和活性炭粉可冲减成本;CFB-SCR协同净化法的副产物脱硫灰发生量较大,处置费用较高,无资源回收利用收益;在总投资、单位风量投资额以及全口径运行成本方面,活性炭二级吸附法均高于CFB-SCR协同净化法,而在不含折旧运行成本及直接成本方面则反之。此外,烟气净化设施运行管理应统筹考虑脱除污染物的烟气净化运行费用与排放污染物的环保税缴纳,以实现减排控污绿色制造与生产成本合理控制的双赢。     

SDS脱硫技术在干熄焦烟气脱硫上的应用

为应对GB16171-2012标准干熄焦烟气对SO2的排放要求(150mg/Nm~3),本文针对项目中140t/h干熄焦的排放状况进行脱硫改造,选择SDS干法脱硫技术,成功实现SO_2从1000mg/Nm~3脱除到30mg/Nm~3的水平,取得很好的应用效果。     

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%。     

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。     

活性焦联合脱硫脱硝技术在焦炉烟气治理中的应用

文章介绍了八钢四座6.5m顶装焦炉烟气治理工艺采用的活性焦联合脱硫脱硝工艺,以及脱硝段采用CSCR(活性炭选择催化还原)技术。该烟气治理工艺投运后,烟气排放指标SO_2≤30mg/m~3,NO_X≤150mg/m~3。     

影响活性炭烟气净化系统脱硝效率的因素分析

宝钢股份宝山基地有两台660 m~2烧结机,采用活性炭二级错流吸附烟气净化工艺进行脱硝。通过实验室试验设计和分析,以及对现场生产实绩数据进行回归分析,系统解析了活性炭二级错流吸附烟气净化工艺脱硝效率的影响因素。结果表明:脱硝率与含氧量、喷氨量呈正相关关系,与温度、烟气流量呈负相关关系,脱硝率随入口烟气NO_x质量浓度的升高而升高;最后,通过回归方法得到脱硝率的预测公式,可为进一步提升活性炭烟气净化系统的脱硝率提供参考。     

某300MW燃煤机组超低排放测试试验

针对某300MW机组,对不同设备出口及总排口开展烟气常规污染物(颗粒物、SO_2、NO_x)及非常规污染物(SO_3、Hg)进行测试试验,分析烟气各污染物的协同控制效果及排放特性。测试结果表明,在常规污染物方面,颗粒物、SO_2、NO_x排放浓度分别为1.4、14.9、27.9mg/m~3,满足超低排放要求,低低温电除尘器、湿法脱硫、湿式电除尘器对颗粒物的脱除效率分别为99.89%、47.86%、77.05%;在非常规污染物方面,Hg排放浓度为6.8μg/m~3,满足国家标准要求,SCR脱硝可实现元素Hg向二价Hg转化,转化率约为35.71%;烟气中大部分的SO_3被低低温电除尘系统(烟气冷却器+低低温电除尘器)脱除,脱除效率达90.12%。