烧结烟气脱硫技术发展与应用现状TXT1？ 本文由 盖德化工论坛 转载自互联网 ，？ x 烧结烟气脱硫技术发展与应用现状TXT 烧结烟气脱硫技术发展与应用现状 邱正秋，刘昌林 (攀枝花钢铁研究院四川攀枝花，617000) 摘要:本文在了解世界烟气脱硫技术动态的基础上，对几种典型烟气脱硫技术的工艺原理、运行状况进行总结，对其技术经济性、存在问题及国内烧结烟气脱硫应用现状进行分析，对国内烧结烟气脱硫技术的发展趋势进行展望。 关键词:烟气脱硫;二氧化硫:烧结:综述; Development and Application Present Situation of the Sintering Flue Gas Desulphurization Technology Qiu zhengqiu, Liu changlin (Panzhihua Iron&Steel Research Institute Sichuan Panzhihua 617000) Abstract: In this paper, understanding of the dynamics of flue gas desulphurization technology on the basis of the typical process of flue gas desulphurization technology principle, summed up the operation of its technical and economic, problems and the domestic application of flue gas desulfurization sintering analysis, Sintering domestic flue gas desulfurization technology to the development trend of prospects. Key word: flue gas desulfurization; sulfur dioxide: sintering: summarize: 1引言 钢铁行业是国家重要的基础产业，又是高能耗、高排放、增加环境负荷源头的行业。2004年钢铁工业SO:排放量为113.4万t，占全国工业Sq排放量的6.5，仅次于火电行业和建材业，居第3位。现代生产高炉炉料矿石中，90%以上使用烧结矿。烧结工艺过程排放的SOZ量约占钢铁企业生产系统的60%，控制烧结机生产过程SO:的排放，是钢铁企业SO,污染控制的重点。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SO:排放量随之增大，国家“十一五”时期实现二氧化硫减排10%的目标，国家对现有与新建企业的烟气污染物排放最高允许浓度进步降低。2004年钢铁工业SO:处理率仅为24%，而有色金属冶炼行业SO:处理率达到86%，因此，进行烧结烟气脱硫技术研究与废气治理成为钢铁企业发展的瓶颈。 2烧结烟气脱硫技术 2. 1氨一硫酸铁法 氨一硫酸钱法烟气脱硫技术是采用氨水作吸收剂除去烟气中SO:的烟气净化技术[m氨一硫钱法是日本钢管公司研制的烧结烟气脱硫技术，1976年得到工业应用。其脱硫原理: SOz+HzO+NH,---困坳HSO, (I) NH,HSO,+11202+NH,=(NH4)ZSO4 (2) 美国GE公司开发了氨一硫酸按工艺，并在威斯康辛州Kenosha电)建成座SOOMW的I:业性示范装置l2]。其L艺流程是除尘后的烟气经换热器后进入冷却装置，用高压喷淋水雾降温、除尘，冷却到接近饱和露点温度的洁净烟气再进入到吸收洗涤塔内。吸收塔内布置有两段吸收洗涤层，使洗涤液和烟气得以充分混合接触，烟气脱硫后的烟气经塔内的湿式电除雾器除雾后，再进入换热器升温，然后经烟囱排放。烟气脱硫后的洗涤液进入结晶系统形成副产品硫酸按。 淮钢集团、太钢集团、莱钢集团先后采川“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水”技术，将焦化废水处理与烟道气脱硫一体化，既利川烟道气热量处理掉焦化废水，又利用焦化富氨水中的氨等碱性物质脱除烟道气中的SO2，达到以废治废的目的，平均除尘效率99.6% , 平均脱硫效率人于60%。由于烟SO2吸收剂是利用焦化厂的副产品氨，这就要求焦化厂的氨发生量必须与烧结烟气中 SO2反应时所需的氨量保持平衡。 氨一硫酸钱法烟气脱硫工艺存在的问题in.容易带来二次污染，净化后的烟气中残留NH‑操作不当就超过中国三类区5×10-6或4mg/m'的排放标准;副产物用途受限，硫酸铵长期施用硫酸钱会造成土壤板结，不能长期直接施用。 2. 2钠碱循环吸收法 国内外比较典型的钠碱烟气脱硫工艺有美国的Well-man-lord工艺(亚硫酸钠盐循环工艺)和Chemical工艺、联邦德国的Grillo工艺、日本千代田工艺(水和稀硫酸吸收工艺)、磷铵肥工艺((PAFP工艺)和近几年研究的硫化碱加TFS添加剂工艺、液相催化氧化工艺等。 Wellman-lord工艺是美国Davy Makee公司在20世纪60年代末开发的亚硫酸钠循环吸收工艺，该技术目前在美国、日本、欧洲己经建成31套大型工业化装置，主要用NaCI 电解生成的NaOH来吸收烟气中Sq，产生NaHSO，和Na2S0,，通过不同的回收装置回收液态Sq, H,SO,或单质硫。 钠碱循环吸收法的主要优点:吸收效率大于90%:反应速度快，技术成熟，运行可靠;回收高浓度的SOZ。存在的主要问题有:出脱硫系统的烟气温度低，需要再加热才能排放:系统阻力大，能耗高:流程复杂，且在吸收过程中生成的Na2S0,不易除去;一次性投资大，运行费用高副产品成本高、质量低，市场竞争力差。 2. 3石灰石/石灰一石膏法 石灰一石膏法是日本住友金属工业等公司联合开发的。20世纪70年代中期先后用于和歌山、鹿岛和小仓烧结厂[4]。石灰石一石膏法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。该工艺主要是采用石灰石/石灰作为脱硫吸收剂，经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓人的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。由于石灰石价格便宜，易于运输和保存，因而己成为湿法烟气脱硫工艺的主要脱硫剂。 该工艺使用的脱硫剂价廉易得，对于烧结工艺，可以利用石灰除尘系统收集来的石灰粉尘。脱硫效率可以达到95%~99%。并且，可以去除废气中的HCI, HF以及细微粉尘。其缺点是投资及运行费用较高，系统复杂，占地面积大，而且易于腐蚀、磨损以至堵塞管路，从而降低了其运行的可靠性。 2. 4炭基活性材料吸附法 炭法烟气脱硫技术是利用炭基活性材料的吸附性能和催化氧化性能脱除烟气中SO:同时回收硫资源的烟气净化技术[5]。SO2在炭基活性材料表面被吸附后，被催化氧化成SO2，SO2再与水作用生成H2SO4。用水可将H2SO4从炭基活性材料表面脱除得到稀硫酸，或者通过加热使炭基活性材料空隙内的硫酸与炭基活性材料反应生成SO2脱离炭材料得到富含SO2的气体，从而空出吸附SO2的活性位，使SO2的吸附、氧化、水合及H2SO4的生成和脱附的循环过程得以连续不断地进行. 炭法烟气脱硫技术主要在日本、德国和美国研究比较多，现己有多套工业装置成功运行。日本新日铁于1987年在名占屋钢铁厂的3号烧结机上安装了一套活性炭吸附法烧结烟气脱硫装置。多年的运行表明，该装置的脱硫率为95%，而且具有很好的除尘效果。 炭基活性材料吸附法具有工艺流程短、烟气脱硫效率高、不会产生废水等二次污染;脱硫剂成本低，产品硫酸、硫磺和 水处理剂 聚合硫酸铁铝 等，市场需求大:可以同时脱除NOx和重金属，满足更严格的环保要求[6];其缺点是:受吸附速率控制，脱除SO2的速率较低;脱硫剂容量小、脱硫设备通量低，难以适应大气量连续排放的烟气脱硫需要;再生温度能耗较高，除尘要求较高等。 2. 5 MqO法 氧化镁循环吸收法烟气脱硫是将M四水化制成Mg(OH)2浆液，接触吸收烟气中的SO2生成含结晶水的MgSO3和少量MgSO4，经分离干燥得到脱硫副产物MgSO3，及少量MgSO4，再通过锻烧回收MgO和SO2, MgO返回脱硫系统，SO2可进一步制成硫酸。 MgO法烟气脱硫工艺最早由美国Chemico.Basic公司于20世纪60年代开发成功[7]，该工艺在美国已有十几年的工业运用历史，如费城电力公司((PECO)的Crombyl电厂以及Eddys tone 1和Eddys tone2电厂分别在单机容量188MW和354MW机组上采用氧化镁循环吸收法烟气脱硫装置，总装机达到3396MW，脱硫率达到92%~95%。日本上世纪70年代中期多家公司相继开发MgO法烟气脱硫工艺。山东滨化集团MgO法烟气脱硫装置是山东滨化集团2X 25MW热电联产装置配套工程，烟气处理量2x 30X104m3/h, SO2排放浓度在50mg/m3以下，脱硫率大于99% 。从试运行效果看，脱硫率达到97% 。 氧化镁循环吸收烟气脱硫工艺的优点[8]:具有技术成熟，运行可靠;与石灰一石膏法相比，具有较好的吸收性能，脱硫效率高;副产品如含镁复合肥市场前景好:其存在的问题:菱镁矿资源稀缺，价格较高；MgSO4和MgSO3的溶解度比较高，消耗能耗大:系统复杂，吸收塔内的浆液需要抑制氧化;对烟气SO2浓度适应性差，要求烟气中SO2浓度>2000mg/m3，否则回收 MgO困难或回收的MgO活性差;防止MgSO3深度氧化生产操作难度大; MgSO4的不断积累，使得再生的MgO纯度下降:MgSO3缎烧回收MgO的技术和锻烧产生的S02 气体净化 技术国内并不掌握:有一定量的废水排放。 2. 6有机溶剂循环吸收法 循环吸收法属于溶剂吸收一再生法烟气脱硫技术，目前有两种溶剂吸收一再生烟气脱硫工艺 absorb工艺和Cansolv工艺。 Labsorb工艺以NaZHPO,溶液为吸收剂，与SO:和HZO反应生成NaHSO,和NaHZPO,，该反应是一个叮逆反应，加热蒸发富吸收液可产生SO2气体，使吸收剂得到再生。第一套Labsorb工艺烟气脱硫装置建在意大利Eni集团Sannazzaro炼油厂，入口烟气流量18x 100m'/h, SO,质量浓度1700mg/m'，粉尘质量浓度SOmg/m'，出口烟气S02质量浓度<<250 mg/m'，生产SOS 250kg/h送克劳斯硫回收装置。 Cansolv工艺以有机胺为吸收剂，，气体经水洗除杂净化后进入吸附塔和贫胺溶液进行逆流交换以脱去SOS。净化后的气体中SO:含量可<<30mg/m'，吸附了SO:的富胺溶液通过贫富胺热交换器，进入再生塔。经过蒸汽气提，SO,脱附成为高达99%的干基副产品，贫胺溶液返回吸附塔，其中一部分胺溶液进入净化装置以防止盐的蓄积。SO:副产品可转化为硫磺或硫酸。 有机胺循吸收法脱硫法的优点冈:脱硫效率>99%，尾气<SOmg/m'，可脱除60%以上的SO,:对进气含硫量不敏感;系统在弱酸性气液相环境中运行，基本无腐蚀:胺液可再生并循环使用5万个吸收周期，每年只需补充损耗10%^' I 5%:副产品硫酸或硫磺的商业价值高，市场需求大:占地面积仅为石灰一石膏法的1/5。其主要缺点:一次投资较大;技术为国外独家掌控，每年补充的胺液需要进uo 3脱硫技术综合评价 烟气脱硫方法的应用主要取决于烟气的含硫率、脱硫效率、脱硫剂的供应条件及用户的地理位置、运行费川、副产品的利用等因素。根据各钢铁企业的具体情况选择最适合的脱硫工艺及合理的设计参数是至关重要的。表t对六种主要烟气脱硫工艺技术经济指标综合比较。 对六种工艺方案的主要技术经济指标全面对比如表t所示。钠碱循环吸收法、氨一硫馁法和氧化镁循环吸收法_L艺普遍存在工艺复杂，流程长，占地多，一次性投资大，运行费用高、设备腐蚀人、产生定二次污染、副产品回收困难等诸多问题。炭基活性材料吸附法处理烟气量小，副产品硫酸硫酸纯度不高。石灰一石膏十法带来三次污染，同时应对灰渣的综合利用技术进行开发，变废为宝。有机胺法烟气脱硫技术具有先进性、环保性、经济性等优点，具有广阔的应用前景，但在国内没有工程运行实绩，应在引进与消化国外技术的基础上进行再创新与工程化试验。查看更多0个回答 . 3人已关注
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