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烧结烟气同时脱硫脱硝技术研究

更新时间:2018-03-17 10:38:10   来源:

烧结工业作为钢铁工业的主要污染物排放源,面临严峻的脱硝形势。河北某钢铁企业采用臭氧氧化法同时同硫脱硝实验装置对烧结烟气进行同时脱硫脱硝处理,烟气经处理后达到环保标准要求,系统运行稳定、可靠。

2主要设计参数

该公司现有1台170m2烧结机,烧结机运行参数如表1所示。

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本次试验所用的烧结烟气从烧结机抽风机后的烟道中取出,臭氧氧化法同时同硫脱硝实验装置设计指标如表2所示。

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3臭氧氧化法同时同硫脱硝实验装置

3.1工艺原理

臭氧氧化法同时同硫脱硝技术是先用臭氧将NO氧化为NO2后,再将NO2与SO2一起被吸收剂吸收,实现同时脱硫脱硝的目标。本次实验采用Ca(OH)2为吸收剂,在实验装置内发生的化学反应式为[3~5]:

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反应分氧化和吸收两个阶段,其中反应(1)为臭氧氧化的主反应,反应(2)、(3)是臭氧氧化副反应。3.2工艺流程

臭氧氧化法同时同硫脱硝实验装置主要由石灰浆液制备系统、吸收塔系统、烟气系统、臭氧氧化系统、石膏脱水及贮存系统、氧化空气系统及控制系统组成。工艺流程如图1所示。

烧结烟气通过增压风机升压、烟气冷却系统降温后,在烟道中加入臭氧将NO氧化为NO2。烟气进入吸收塔与吸收浆液逆向接触,烟气中的SO2、NO2被吸收后,由除雾器除去烟气中的水滴后排放。石灰浆液经循环泵输送至吸收段,吸收烟气中的SO2、NO2,反应产物在吸收塔底部被鼓入的空气氧化成硫酸钙、硝酸钙溶液。硫酸钙、硝酸钙浆液由结晶区排出,经排出泵送至脱水系统,经水力旋流、脱水机进行固液分离,形成石膏及硝酸钙固体。

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4实验装置运行效果

在该实验装置运行綦江,对实验装置进出口烟气中的SO2浓度和NOX浓度进行监测,监测结果如表3所示。

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从表3可知,烧结烟气经臭氧氧化法同时同硫脱硝实验装置处理后中,各项指标优于设计要求,处理后SO2、NOx浓度满足《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662—2012)要求。

5经济及环境效益分析

根据实验装置运行情况,对该公司170m2烧结机的全烟气量同时脱硫脱硝处理进行效益测算及分析。

5.1经济效益分析

运行费用主要是吸收剂材料与动力消耗。各种费用的运行成本见表4。

如表4所示,该生产线脱硫脱硝系统总运行成本为1005万元/年(该生产线每年以330d生产日计算)。

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5.2环境效益分析

该生产线臭氧氧化法同时同硫脱硝工程投入运行后,脱硫效率可超过91%,脱硝效率可超过55%,每年可减少SO2排放量约4980t、NOX排放量约950t,可有效改善钢铁烧结企业所在地的大气环境,环境效益及社会效益显著。

6结论

采用臭氧氧化法同时同硫脱硝实验装置对烧结烟气进行真实烟气条件下的实验测试,结果表明:烧结烟气经实验装置处理后,烟气中的SO2浓度为83mg/m3、NOx浓度为139mg/m3,脱硫效率达到91.50%、脱硝效率达到55.40%,满足《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662—2012)要求。