燒結(jié)機(jī)頭是鋼鐵行業(yè)SO2和NOx主要排放源。隨著環(huán)境保護(hù)的壓力不斷加大，燒結(jié)煙氣脫硫脫硝工藝的選擇就顯得尤為重要。本文主要介紹了目前國內(nèi)外主流的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝工藝，并對(duì)各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析。

　　目前，燒結(jié)煙氣治理的工藝主要有活性焦脫硫脫硝工藝、半干法脫硫+SCR脫硝工藝、濕法脫硫+SCR脫硝工藝。脫硫脫硝方法的比較主要應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、占地面積、煙氣條件、處理成本等各方面綜合考慮，選取合適的處理工藝[2,3]。

　　一、活性焦一體化脫硫脫硝工藝

　　工藝介紹：

　　活性焦吸附法脫硫的原理是利用活性焦的吸附性能，低溫時(shí)將煙氣中的SO2進(jìn)行吸附，吸附飽和后的活性焦由物料輸送系統(tǒng)送至解吸系統(tǒng)，在高溫加熱的條件下降吸附的SO2解吸出來，解吸出來的SO2送往副產(chǎn)品回收裝置生產(chǎn)濃硫酸（98%）；再生后的活性焦經(jīng)冷卻篩分后送回吸收塔循環(huán)使用。

　　活性焦脫硝的原理是由于活性焦具有催化活性，在一定的溫度條件下，向煙氣中噴入氨水，氨和NOx在活性焦的催化作用下發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?/span>

　　該方法的工藝過程：煙氣首先進(jìn)入含有活性焦模塊的移動(dòng)床吸收塔，進(jìn)行脫硫和脫硝。吸收塔一般分為脫硫和脫硝兩部分，一般第一部分脫硫，第二部分脫硝。吸附飽和后的活性焦模塊通過熱解吸回收得到的二氧化硫用于制取硫酸。在整個(gè)過程中，進(jìn)口處的二氧化硫濃度越低，脫硝效率就越高；進(jìn)口處二氧化硫濃度增加，氨的消耗量就越大，所以現(xiàn)有的活性焦吸附法工藝一般設(shè)置二級(jí)吸收塔，分別進(jìn)行脫硫和脫硝。目前在太原鋼鐵集團(tuán)450 m2燒結(jié)機(jī)、日照鋼鐵公司600 m2燒結(jié)機(jī)均已得到應(yīng)用[4]。通過實(shí)際的運(yùn)行監(jiān)測，該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，脫硝效率在80％以上?；钚越姑摿蛎撓豕に囈话愫袩煔馐占姲?、污染物吸附、活性焦再生、活性焦循環(huán)和輸送、硫酸制備等幾個(gè)主要生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　優(yōu)缺點(diǎn)分析

　　1.該工藝脫硫效率高，同時(shí)具有除塵效果，由于不加入其他輔助原料，因此無其他廢水、廢渣的產(chǎn)生，不造成二次污染。

　　2.由于活性焦良好的吸附性能，可協(xié)同處置氟化物、二噁英等其他污染物。利用活性焦的過濾集塵功能和吸附性能，使煙氣中附著于煙塵上的二噁英、氟化物以及其他污染物質(zhì)在吸附塔內(nèi)被活性焦的過濾集塵功能捕集，而氣態(tài)的二噁英等污染物被吸附。由于活性焦在解吸過程中需要被加熱到400℃以上，二噁英在苯環(huán)間的氧基在活性焦催化作用下被裂解，使得煙氣中的二噁英被去除。

　　3.燒結(jié)生產(chǎn)過程中由于工況不同、原料的不同會(huì)導(dǎo)致煙氣量、溫度以及SO2體積分?jǐn)?shù)波動(dòng)較大，而活性焦脫硫脫硝工藝對(duì)煙氣的變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

　　4.資源回收。活性焦通過再生系統(tǒng)，可將吸附的SO2析出，送制酸系統(tǒng)制成濃硫酸，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。

　　5.該工藝對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)影響較小，且脫硝反應(yīng)溫度在130℃左右，因此不需要對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行加熱。燒結(jié)煙氣中含有大量SO2等酸性氣體，對(duì)設(shè)備的腐蝕要求較高，活性焦吸附系統(tǒng)抗腐蝕能力較強(qiáng)，因此系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

　　6.活性焦脫硫脫硝系統(tǒng)一次性投資較高，且由于需要不斷補(bǔ)充活性焦，運(yùn)行成本較高。

　　二、循環(huán)流化床半干法脫硫+SCR脫硝組合工藝

　　工藝介紹：

　　循環(huán)流化床煙氣脫硫凈化技術(shù)工藝流程：含SO2的廢氣進(jìn)行反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)布置脫硫劑，煙氣中的SO2與脫硫劑發(fā)生反應(yīng)，由于煙氣的反應(yīng)器中流速較快，反應(yīng)器中形成湍流狀態(tài)，使得煙氣和脫硫劑之間的接觸面積很大，反應(yīng)完全，SO2被吸收。在反應(yīng)塔中完成化學(xué)反應(yīng)后，水分被蒸發(fā)，煙氣中夾雜大量脫硫固廢，一般在最后利用布袋除塵器將氣固分離。由于反應(yīng)器中保持適當(dāng)?shù)臏囟?，并在物料紊流作用下，因此反?yīng)器中表面可保持潔凈，無沉積物。

　　循環(huán)流化床脫硫工藝一般含有脫硫劑制備、進(jìn)料、煙氣凈化等幾個(gè)主要生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　煙氣脫硫后的溫度為80℃左右，經(jīng)過GGH換熱，將煙氣溫度升高至160~300℃，進(jìn)入SCR反應(yīng)器進(jìn)行脫硝。SCR法是在300℃左右、含氧氣氛下，以NH3作還原劑、V2O5-TiO2-WO3體系為催化劑來消除尾氣中NOx。

　　主要化學(xué)反應(yīng)為：

　　4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O（1）

　　6NO2+8NH3→7N2+12H2O（2）

　　煙氣中的NOx主要由NO和NO2組成，其中NO約占NOx總量的95%，NO2占NOx總量的5%，式（1）是脫硝的主要反應(yīng)方程式，且脫硝反應(yīng)中需要O2參與反應(yīng)。

　　優(yōu)缺點(diǎn)分析：

　　循環(huán)流化床半干法脫硫+SCR脫硝組合工藝具有以下特點(diǎn)：

　　1.煙氣循環(huán)流化床法脫硫效率高，對(duì)含SO2體積分?jǐn)?shù)較高的煙氣也有很好的脫硫效果。

　　2.采用石灰為脫硫劑，分布廣泛，且脫硫劑消耗量小。

　　3.一次性投資成本較低，且運(yùn)行費(fèi)用較低。

　　4.SCR法在運(yùn)行一段時(shí)間后，催化劑需要更換，更換的廢催化劑為危險(xiǎn)固廢，應(yīng)加強(qiáng)管理。

　　三、濕法脫硫+SCR脫硝組合工藝

　　工藝介紹：

　　濕法脫硫是目前燒結(jié)煙氣應(yīng)用最廣泛的工藝，按照脫硫介質(zhì)的不同，分為氧化鎂法、石灰石-石膏法、氨法等。其工藝類似，只是脫硫劑不同。下面以最常見的石灰石-石膏法為例，介紹濕法脫硫工藝原理。

　　石灰石-石膏法以石灰石作為脫硫吸收劑，石灰石首先經(jīng)過破碎粉磨系統(tǒng)形成粉狀后，與水?dāng)嚢杌旌闲纬晌諠{液。在吸收塔中，煙氣中底部進(jìn)入，頂部噴石灰石漿液，煙氣中的SO2與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)，并被鼓入的空氣氧化，最終生成反應(yīng)物石膏。吸收塔一般分層設(shè)置，目前常采用三層噴淋，以提高脫硫效率。

　　石灰石-石膏法脫硫工藝一般含煙氣收集、石灰石漿液制備、吸收、石膏處理等幾個(gè)主要生產(chǎn)系統(tǒng)。濕法脫硫+SCR脫硝組合工藝中脫硝原理與前述SCR脫硝原理一致，這里不再贅述。

　　優(yōu)缺點(diǎn)分析：

　　1.濕法脫硫應(yīng)用廣泛，工藝成熟。

　　2.一次性投資成本較低，且運(yùn)行費(fèi)用較低。

　　3.若采用石灰石-石膏法，后續(xù)石膏產(chǎn)生量較大，會(huì)帶來后續(xù)石膏綜合利用問題。

　　4.濕法脫硫后的煙氣會(huì)再煙囪口形成霧狀水汽，稱為白色煙羽，攜帶有SO2、SO3、CaSO4、Cl-等污染物，目前已經(jīng)有許多地區(qū)要求濕法脫硫后的煙氣采取“消白”措施，需要增加建設(shè)成本和運(yùn)行成本，并增加能耗。

　　5.濕法脫硫運(yùn)行過程中對(duì)設(shè)備的腐蝕較大，建設(shè)過程中應(yīng)做好脫硫塔的防腐，運(yùn)行過程中應(yīng)加強(qiáng)檢修，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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