随着近两年钢铁行业和火电厂的大规模建设,对环保提出了新的挑战。钢铁行业是 重要的基础产业,又是 耗、高排放、增加环境负荷源头的行业。钢铁生产在其热加工过程中消耗大量的燃料和矿石,同时排放大量的空气污染物。1996年钢铁工业二氧化硫(SO2)排放量为97.8万t,占 工业SO2排放量的7.5%,仅次于电力、煤气、热水的生产供应业和化工原料及化学制品制造业,居第3位。烧结工艺过程产生的SO2排放量约占钢铁企业年排放量40%～60%,控制烧结机生产过程O2的排放,是钢铁企业SO2污染控制的 。随着烧结矿产量大幅度增加和烧结机的大型化发展,单机废气量和SO2排放量随之增大,控制烧结机烟气SO2污染势在必行。 已投巨资对此进行治理,甚至关闭了烧结厂。目前我国在烧结烟气SO2脱除方面基本上还处于空白,仅有几个小型烧结厂上了脱硫除尘器设施,而以烧结矿为主要原料的炼铁生产又不允许大量关闭烧结厂。因此,对烧结烟气进行脱除处理是满足今后日益严格的环保要求的 选择。目前的关键是借鉴 的*经验,开发应用适合我国烧结特点的*脱硫除尘设备工艺。
1.烧结烟气SO2主要控制技术目前,对烧结烟气SO2排放控制的方法有:
1)低硫原料配入法;2)高烟囱稀释排放;3)烟气脱硫法。
1.1低硫原料配入法
烧结烟气中的SO2的来源主要是铁矿石中的FeS2或FeS、燃料中的S(有机硫、FeS2或FeS)与氧反应产生的,一般认为S生成SO2的比率可以达到85%～95%.因此,在确定烧结原料方案时,适当地选择配入含硫低的原料,从源头实现对SO2排放量的控制,是一种简单易行有效的措施。
该法因对原料含硫要求严格,使其来源受到了 的限制,烧结矿的生产成本也会随着低硫原料的价格上涨而增加。就目前原料短缺的现状来看,此法难以全面推广应用。
1.2高烟囱稀释排放
烧结烟气中SO2的质量浓度一般在1000～3000mg/m3且烟气量大,若回收在经济上投资较大,故大多数 仍以高烟囱排放为主,如 烟囱 高达360m.
我国包钢烧结厂目前采用低含硫原料、燃料,烧结烟气经200m高烟囱排放,SO2 大落地质量浓度在0.017mg/m3以下。宝钢的烧结厂采用200m高烟囱稀释排放。这种方法简单易行,又比较经济。从长远来看,高烟囱排放仅是一个过渡。但在当时条件下,采用高烟囱稀释排放作为控制SO2污染的手段是正确的。
1.3烟气脱硫法
低硫原料配入法和高烟囱排放简单易行,又较经济。但我国SO2的控制是排放浓度和排放总量双重控制,因此,为根本消除SO2污染,烟气脱硫技术在烧结厂的应用势在必行。
烟气脱硫是控制烧结烟气中SO2污染 有效的方法。目前世界上研发的烟气脱硫技术有200多种,进入大规模商业应用的只有10余种,我国也先后引进了不同的脱硫装置主要用于火电厂,而国内用于烧结烟气脱硫的技术进展较慢。国内仅有几个小烧结上了脱硫设施。如广钢2台24平烧结机采用双碱法工艺,临汾钢厂利用烧结烟气处理焦化废水等,因脱硫设施或多或少存在一些问题,所以运行也不正常。
2.烧结烟气的特点烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。它与其他环境含尘气体有着明显的区别,其主要特点是:
1)烟气量大,每生产1t烧结矿大约产生4000～6000m3烟气。
2)烟气温度较高,随工艺操作状况的变化,烟气温度一般在150℃上下。
3)烟气挟带粉尘多。
4)含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性,混合料在烧结前 加适量的水制成小球,所以含尘烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量在10%左右。
5)含有腐蚀性气体。高炉煤气点火及混合料的烧结成型过程,均将产生 量的SOx,NOx,它们遇水后将形成酸,对金属结构会造成腐蚀。
6)含SO2浓度较低,根据原料和燃料差异而变化,一般在1000～3000mg/m3.
3.烧结烟气脱硫技术3.1技术现状分析
烧结烟气脱硫的研究,日本居于 地位,按照严格的环境保护标准,在上世纪70年代建设的大型烧结厂采用了烧结烟气脱硫法,脱硫工艺多为湿式吸收法。80年代以后,主要采用钢渣石膏法、氨硫铵法、活性焦吸附法、电子束照射法等。
钢渣石膏法是利用转炉废渣研磨制成的浆液为脱硫剂,产品为低浓度石膏。该法脱硫效率高、投资省。利用了废渣,但易结垢、产品不能利用。
氨硫铵法脱硫工艺是利用焦化厂产生的氨气,脱除烧结烟气中的SO2.该法脱硫效率高,副产品可利用。但存在氨损、副产物稳定化、副产品品质、副产品的市场化等问题。
