燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的研究與發(fā)展

二氧化硫的兩大主要來源即工業(yè)以及生活。二氧化硫工業(yè)來源有很多環(huán)節(jié)，如：生產(chǎn)金屬、生成化學(xué)品、鐵礦石燒結(jié)以及工業(yè)垃圾燃燒等等，鐵礦石燒結(jié)是產(chǎn)生二氧化硫最多的環(huán)節(jié)，且近幾年工業(yè)鐵礦石燒結(jié)生成的二氧化硫含量在逐步增多。因此我國不斷加強防治燒結(jié)煙氣SO2排放氣體的力度，在二零一四年，我國提出了“超凈排放”要求標(biāo)準(zhǔn)，這些要求標(biāo)準(zhǔn)對我國脫硫技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)。下面我們一起來簡單了解下有關(guān)“燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的研究與發(fā)展”的詳細(xì)內(nèi)容。

這幾年伴隨時代的快速發(fā)展與社會經(jīng)濟(jì)的提升，中國工業(yè)領(lǐng)域也獲得了空前發(fā)展。當(dāng)前我國有關(guān)煙氣排放的總量已經(jīng)高達(dá)一年14160000噸，這些煙塵排放來源有6170000噸是來自工業(yè)燒結(jié)領(lǐng)域，中國平均總懸浮微粒濃度已經(jīng)達(dá)到每平方米一百零八微克到八百一十五微克范圍之間。自我國有關(guān)節(jié)能減排計劃(2014-2020年)頒布以來，很多城市地區(qū)都根據(jù)自己的實際情況制定了符合自身條件的超凈排放指標(biāo)。

該計劃書中的具體內(nèi)容要求燒結(jié)煙氣排放的二氧化硫要低于每平方米三十五毫克，排放的氮氧化物要低于每平方米五十毫克，排放的煙塵要低于每平方米五毫克等等，與歐洲、英國、美國以及日本等發(fā)達(dá)國家的污染物排放要求標(biāo)準(zhǔn)相比，我國對燃煤節(jié)能減排制定實施的要求要更嚴(yán)格，二氧化硫、煙塵以及氮氧化物的排放限值都獲得了大幅度降低。

一、燒結(jié)煙氣的七大特點與控制SO2排放量措施

(一)燒結(jié)煙氣的七大特點

(1)燒結(jié)工序產(chǎn)生的煙氣量非常多。燒結(jié)工序工序每生產(chǎn)一噸礦要排放的煙氣量高達(dá)四千平方米到六千平方米范圍之間。

(2)燒結(jié)所產(chǎn)生的煙氣溫度普遍較高。根據(jù)燒結(jié)實際工況的變化其生成煙氣的溫度高達(dá)一百二十?dāng)z氏度到一百八十?dāng)z氏度范圍之間。

(3)燒結(jié)所產(chǎn)生的煙氣含有濃度較高的粉塵。這些粉塵的主要構(gòu)成成分為Fe化合物，同時隨著經(jīng)過燒結(jié)工序的各種原料差異，其粉塵中還存在某些對應(yīng)的重金屬元素。

(4)燒結(jié)所產(chǎn)生的煙氣濕度普遍較大。通常在實際燒結(jié)工序過程中，為了增加其透氣性會在燒結(jié)工序進(jìn)行之前加入水，根據(jù)體積來看其含水量大約占百分之十左右。

(5)燒結(jié)所產(chǎn)生的煙氣中含有很多害氣體。這些有害氣體種類很多，如：二氧化硫、氯化氫、一氧化氮、氫氟酸等氣體。這些有害氣體遇水容易生成酸雨，具有某種程度的腐蝕性。同時燒結(jié)所產(chǎn)生的煙氣中還含有危害人類和動物健康的二噁英等氣體。

(6)燒結(jié)所產(chǎn)生的煙氣中含有很多二氧化硫。根據(jù)燒結(jié)實際原料的差異其生成煙氣二氧化硫濃度一般在每平方米1000-10000毫克/立方范圍之間。

(7)燒結(jié)所產(chǎn)生的煙氣具有不穩(wěn)定性。因為燒結(jié)實際工序會受到各方面要素的影響，從而容易出現(xiàn)變化、具有較強的陣發(fā)性。

(二)控制燒結(jié)過程生成SO2排放量有效措施

(1)于燒結(jié)工序之前對其含硫原料進(jìn)行科學(xué)控制

我們可以在燒結(jié)工序進(jìn)行啟動之前將相應(yīng)的原理做分類處理，從而對二氧化硫生成源頭進(jìn)行有效控制，降低其因含硫原料燒結(jié)的生成量。日本于二十世紀(jì)七十年代就采取了這種簡單有效的處理方式。但是很多燒結(jié)廠由于受到自身經(jīng)濟(jì)實力的限制，無法大量采購含硫量相對較低的原料進(jìn)行燒結(jié)，從而使得這種解決途徑難以廣泛應(yīng)用和推廣。

(2)于燒結(jié)工序進(jìn)行過程中對二氧化硫生成進(jìn)行科學(xué)控制

在燒結(jié)工序進(jìn)行過程中我們可以加入相應(yīng)的固硫劑，使其與生成的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成難分解的化合物，同時對某些含硫物質(zhì)進(jìn)行控制，避免其因高溫生產(chǎn)二氧化硫，從而實現(xiàn)降低SO2排放量的目的。但是需要注意的是，這種解決措施加大高爐硫的壓力、提高焦比，從而對燒結(jié)生產(chǎn)的礦品質(zhì)量產(chǎn)生不好的影響。

(2)于燒結(jié)工序完畢后對二氧化硫生成量進(jìn)行科學(xué)控制

目前控制燒結(jié)排放煙氣含硫量的主要措施便是采取科學(xué)有效的脫硫技術(shù)。世界上包括中國在內(nèi)的很多國家都開始在大規(guī)模燒結(jié)工序中采用各種脫硫技術(shù)。如：氫氧化鎂法、Ammonium sulfate法、雙堿法、MEROS法、石灰-石膏法等等。

二、中國典型燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展

(一)燒結(jié)煙氣石灰-石膏法脫硫技術(shù)

這種技術(shù)是燒結(jié)煙氣典型的一種脫硫方法，該技術(shù)的脫硫原理是將燒結(jié)工序生成的煙氣輸送入冷卻塔使溫度降低、濕度增加，然后將經(jīng)過處理的煙氣再輸送入含有大量石灰漿液的吸收塔，使得該煙氣的二氧化硫與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行脫硫，然后引入空氣將經(jīng)過氧化處理的漿液進(jìn)行脫水處理生成石膏，此時石膏的純度高達(dá)百分之九十，這種技術(shù)不但有著很高的脫硫效果，其生成的副產(chǎn)物也能夠再次進(jìn)行利用。

(二)燒結(jié)煙氣氨-硫酸銨法脫硫技術(shù)

該技術(shù)屬于濕法脫硫方法，該技術(shù)的脫硫原理是借助(NH4)2SO3，讓其與燒結(jié)工序生成煙氣中的二氧化硫進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而生成NH4HSO3，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下(式1)所示。然后再將其與 NH3進(jìn)行反應(yīng)，從而生成相應(yīng)的(NH4)2SO3溶液,其化學(xué)反應(yīng)方程式如下(式2)所示。使其再次循環(huán)利用吸收燒結(jié)煙氣中的二氧化硫。當(dāng)該溶液濃度提升到一定數(shù)值的時候我們再將其輸出。這種脫硫技術(shù)也有著很高的脫硫效果，其生成的副產(chǎn)物還可以循環(huán)利用。

(NH4)2SO3 +SO2+H2O=2NH4HSO3 式(1)

NH4HSO3 +NH3.H2O=(NH4)2SO3+H2O 式(2)

(三)燒結(jié)煙氣密相塔法脫硫技術(shù)

該技術(shù)是燒結(jié)煙氣典型的半干脫硫方法，其脫硫原理是利用布袋除塵裝置，將鈣基脫硫劑和循環(huán)灰進(jìn)行混合，之后對其做增濕處理，使混合灰含有百分之三到百分之五的水分。其中布袋除型塵裝置能夠?qū)Y(jié)煙氣中的塵粒進(jìn)行高效收集，同時將塵粒中附著的二氧化硫一并脫掉。密相塔內(nèi)安裝了對應(yīng)的攪拌器，同時濕度高的循環(huán)灰本事具備相對較強活性與流動性，這些條件都有效解決了脫硫裝置粘壁的通病，有效提升了燒結(jié)煙氣的脫硫效率。這種技術(shù)的脫硫效果能夠達(dá)到百分之九十，同時其相應(yīng)的脫硫劑不僅有著高達(dá)百分之九十八的利用率，其還可以不斷進(jìn)行循環(huán)使用。

(四)燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床法脫硫技術(shù)

該技術(shù)屬于燒結(jié)煙氣半干脫硫方法，其脫硫原理主要是借助CaO(即：生石灰)，將CaO進(jìn)行消化后輸送入脫硫塔中，然后使其進(jìn)入流化狀態(tài)，將燒結(jié)工序生成的煙氣引入脫硫塔，使煙氣中的二氧化硫與生石灰進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將經(jīng)過脫硫處理后的煙氣輸送入相應(yīng)的布袋除塵裝置，利用引風(fēng)機使這些氣體通過煙囪向外排出，而布袋除塵裝置內(nèi)的物料可以將其輸送入流化床再次進(jìn)行循環(huán)利用。

結(jié)語：

我國有關(guān)節(jié)能減排計劃要求燒結(jié)煙氣排放的二氧化硫要低于每平方米三十五毫克，這些要求標(biāo)準(zhǔn)對我國脫硫技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn)。本篇文章針對“燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的研究與發(fā)展”有關(guān)內(nèi)容，為大家詳解講解了燒結(jié)煙氣的七大特點以及控制燒結(jié)過程生成SO2排放量有效措施，同時向大家簡單闡述了中國典型燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)及發(fā)展，如：活性炭法脫硫技術(shù)、石灰-石膏法脫硫技術(shù)、密相塔法脫硫技術(shù)、氨-硫酸銨法脫硫技術(shù)、循環(huán)流化床法脫硫技術(shù)等等。

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