燒結煙氣脫硫工藝

1、燒結脫硫工藝報告人 2013.11.18目錄現(xiàn)狀 形勢 原因 危害方法 石灰石-石膏 循環(huán)硫化床 氨-硫胺法 活性炭吸附法 離子液體循環(huán)前景分析 方法比較 未來展望5%2008年我國重點統(tǒng)計的鋼鐵工業(yè)排放二氧化硫110萬噸，中燒結工序排放80萬噸，約占全國二氧化硫排放總量的5%。 7%據(jù)統(tǒng)計,我國90m2以上燒結機共570余臺，但已建成的脫硫設施才35套，實現(xiàn)脫硫的燒結機僅40臺，占7%。中國燒結脫硫現(xiàn)狀5億2007年我國燒結礦的產量已達到 5億噸。燒結煙氣脫硫發(fā)展緩慢原因 投資、運行維護成本高投資:45萬m3/h的脫硫裝置1億元人民幣運行成本:1tSO2700-1500元。 燒結煙氣的復雜性

2、和特殊性煙氣量大，變化大40-50%漏風率、一噸燒結礦產生4000-6000m3 煙氣、透氣性差異和鋪料不均。二氧化硫濃度變化大原料的來源、品種變化大數(shù)百-5000mg/Nm3。煙氣成分復雜氮氧化物、氯化氫、氟化氫、多環(huán)芳烴(PAH)等氣態(tài)污染 物, 同時還含有重金屬、二惡英等危險污染物。煙氣溫度變化范圍大燒結煙氣的溫度變化范圍一般在120 -180。 含氧量與含濕量高含濕量7-13%，含氧量15-18%。1995年我國SO2排放量已達2.43kt/a，居世界首位，酸雨及SO2污染達國土面積的46%，硫沉降量超臨界負荷面積為210萬km2，占國土面積的21.9%，每年因酸雨造成損失達1000億

3、元人民幣，酸雨及SO2污染已嚴重制約我國經濟和社會發(fā)展。SO2危害鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標準燒結（球團）（征求意見稿）：現(xiàn)有企業(yè)自2010年7月1日起， SO2排放限值從原來的600mgm3降至100mgm3。燒結如何脫硫濕法干法和半干法石灰石-石膏法（寶鋼）氨法（邢鋼、柳鋼）有機胺法（萊鋼）離子液法（攀鋼）循環(huán)流化床法（三鋼、梅鋼、濟鋼）SDA旋轉噴霧干燥法（沙鋼）活性炭吸附法（太鋼）NID法（武鋼）密相干塔法（石鋼，昆鋼）MEROS法（馬鋼）ENS法（包鋼）世界脫硫技術分布石灰石-石膏法和氧化鎂法循環(huán)流化床法石灰石-石膏法、循環(huán)流化床法、氨-硫胺法為主CaCO3+SO2+H2OCaSO3(

4、1/2H2O)+1/2H2O+CO2石灰石-石膏法Step 1吸收塔石灰石漿液Step 2氧化風機氧氣CaSO3(1/2H2O)+SO2 Ca(HSO3)2+1/2H2OCa(HSO3)2+1/2O2+2H2O CaSO4(2H2O)+SO2+H2OCaSO3(1/2H2O)+1/2O2+2H2OCaSO4(2H2O)+1/2H2O技術成熟、脫硫效率高、運行相對穩(wěn)定、負荷適應范圍廣、系統(tǒng)可靠性高。原料來源廣泛、成本低、由于碳酸鈣漿液和石膏漿液易結垢，故整個漿液系統(tǒng)易產生結垢堵塞現(xiàn)象，直接影響系統(tǒng)的正常運行。廢水成分復雜，處理困難。循環(huán)硫化床脫硫劑：氧化鈣CaO+H2OCa(OH)2Ca(OH)

5、2+SO2CaSO3+1/2H2O +1/2H2OCa(OH)2+2HCl+2H2OCaCl24H2OCaSO31/2H2O+3/2H2O+1/2O2CaSO42H2OCa(OH)2+CO2CaCO3+H2OCa(OH)2+SO3CaSO4+H2O脫硫工藝、系統(tǒng)比較簡單, 具有較高的脫硫效率，同時對小顆粒粉塵具有很高的除塵效率。由于脫硫劑與脫硫后副產 品均為干態(tài)，無污水產生，不需要設置龐大的污水處理設施，可有效減少投資和占地面積。由于脫硫副產物以亞硫酸鈣為主，其特性不穩(wěn)定，使得它的綜合利用途徑受到較大的限制，目前主要以堆置和填井方式處理。由于流化床的形成必須以一定的煙氣流速來保證，過低的煙氣流

6、速會使流化床產生塌床，因此其對煙氣量波動幅度的要求較高。氨-硫胺法脫硫劑：氨水吸收：NH3+H2O+SO2NH4HSO32NH3+H2O+SO2(NH4)2SO3(NH4)2SO3+SO2+H2O 2NH4HSO3NH4HSO3+NH3 (NH4)2SO3氧化：2(NH4)2SO3+O2 2(NH4)2SO4采用液氨或氨水作吸收劑，反應活性高，脫硫效率高，不易發(fā)生結垢。副產品為硫銨可作浮選劑或，不產生廢水，不存在污染物相態(tài)轉移問題。于煙氣中仍殘留部分的氨和銨鹽，使?jié)穹摿蛩鶡o法避免的排放蒸汽所形成的煙囪雨具有較強的腐蝕性，周圍設備銹蝕嚴重。未有一種煙氣脫硫技術占絕對主導地位發(fā)展煙氣成分的復雜性

7、燒結煙氣除了SO2，還有NOx、煙塵、汞、二惡英、呋喃、重金屬等有害物質?；钚蕴课椒óa生：該項技術最早使用在20世紀80年代5號燒結機。發(fā)展： 2000年后韓國浦項制鐵3號、4號燒結機也采用該項脫硫技術。機理： 活性炭通過物理吸附和化學吸附將煙氣中SO2吸附出來，在有水和 氧氣存在的條件下對SO2進行催化氧化，生成硫酸。反應方程式如下： SO2+1/2O2+H2O=H2SO4優(yōu)點：吸收劑再生。發(fā)展：開發(fā)新型活性炭（增加強度和吸附容量）、降低脫附能耗、提高吸附效率。 我國太鋼的450m2和600m2燒結機煙氣脫硫制硫酸工程，于2008年8月份與新日鐵簽訂了活性炭吸附工藝引進協(xié)議。由住友重機械工業(yè)提供干式活性碳法脫硫脫硝設備，合同金額約為50億日元。脫硫脫硝裝置，共需活性炭約9000噸（價值人民幣0.5億多元）。國內應用離子液循環(huán)法 SO2 + H2O + R RH+ + HSO3- 可逆反應，低溫下反應從左向右進行，高溫下反應相反。 攀鋼建立了一套1000Nm3/h循環(huán)吸收法燒結機頭煙氣脫硫工業(yè)化中間試驗裝置。經過七個月的連續(xù)試驗，確認了本脫硫工藝對攀鋼燒結煙氣脫硫工藝的良好適應性。應用實例項