不同烧结烟气脱硫方案分析

已有的烟气脱硫技术应用于烧结烟气脱硫,可能存在的一些主要问题有:

(1) 石灰石-石膏法

●流程长,占地面积大,场地受限制;

●投资高,维护量大,运行费用高;

●控制复杂,不容易与烧结生产匹配运行;

●管路易堵塞,腐蚀和结垢严重;

●烧结烟气温度约120℃。

(2) 氨水法

●氨水的供应保障问题;

●氨水的运输和储存有较大安全隐患;

●副产品硫酸铵的销路和价格无法保证;

●生产规模小,成本高;

●增加水处理,设备需要特殊防腐;

●系统控制复杂,与烧结生产匹配困难;

●烟气需要加热,存在热源问题;

●净化后的烟气中NH3的逸出污染问题。

(3) 循环流化床法

●要求烧结生产和烟气参数很稳定;

●保持系统稳定运行的控制难度很大;

●物料喷嘴易磨损和堵塞,加水喷嘴易堵塞;

●系统阻力(1800Pa以上)大,用电负荷增加约600kW;

●反应时间短,吸收剂浓度低,脱硫率低;

●脱硫系统停运后,脱硫塔内的大量物料要排出。

国外部分环保新技术

日本住友金属的活性炭烧结除尘、脱SO2、脱Nox、脱二恶音技术。

脱硝:

NO占NOx的95%左右;NO是一种几乎不被水或碱液吸收的惰性气体,不像SO2,易被溶剂吸收。

实践证明催化SCR法有效 (NH3催化还原NOX为N2),但成本较高,烧结厂还没有应用实例;

非催化NSCR法缺点:效率较低且受温度窗口限制、二次污染等缺点;

SCR法缺点 :投资和运行成本面临困难;不仅不能回收氮资源,而且还要消耗大量的还原剂,造成资源浪费;SO2的共存易使NO催化氧化剂中毒 ;催化剂只能在350℃ 以上运行。

烧结层透气及其均匀性研究

催化剂在工业废气脱硫脱氮中的地位举足经重,未来的研究应着重于以下三个方面:

(1)有目的地组合多组分催化体系,以提高催化活性并降低成本;

(2)设计并应用新型载体:不仅使活性组分更有效地分布于载体表面(像沸石分子筛那样),同时有较好的稳定性而不受水蒸气及S02的影响;

(3)研究开发能同时脱硫脱氮的催化剂和能适应实际烟气状况的催化剂。

烟气同时脱硫脱硝技术现状

这是近年来国内外竞相研究开发的新工艺,期望技术和经济性明显优于单独脱硫和单独脱氮技术。

●大多处于试验研究或工业示范阶段,只有少数装置投入商业化运行。

●大部分联合脱硫脱硝技术是把单独脱硫与单独脱氮两种工艺串连起来,并非本质上的联合脱硫脱氮工艺。

●多数工艺系统复杂,运行费用昂贵。

●华北电力大学开发的“富氧型”高活性吸收剂,具备同时脱硫脱硝的特色。2005年通过了河北省科技厅组织的技术鉴定,鉴定结论为“在高活性吸收剂用于循环流化床同时脱硫脱硝工艺方面达到国际先进水平”。2006年获国家发明专利。

●北京博朗公司开发的ECFB烟气净化技术,可以将华北电力大学的技术提升到工业化的水平。

循环流化床同时脱硫脱硝技术

● Lurgi GmbH研发的烟气循环流化床脱硫脱硝技术

用消石灰作为脱硫的吸收剂;用氨作为脱硝的还原剂;用FSO·7HO(硫酸亚铁)作为脱硝的催化剂。在德国已投入运行,Ca/S=1.2~1.5,NH3/NOX=0.7~1.03时,脱硫效率97%,脱硝效率88%。

●Xu Guangwen粉体流化床(PPFB)脱硫脱硝技术

脱硝催化剂(几百微米)作为流化介质,与脱硫剂粉末(几~十几微米)同时流化,氨从床底进入,还原NOX,

达到脱硫效率90%,脱硝效率80%

●韩国Hankuk大学在流化床的基础上,正在开发新式干式吸收塔与布袋除尘器组成的联合脱硫脱硝系统。

以上技术均采用氨作为还原剂,运行费用高,且有漏氨的隐患

●华北电力大学开发的“富氧型”高活性吸收剂同时脱硫脱硝技术(不用氨作还原剂)采用循环流化床的小型试验装置,脱硫效率95.3%,脱硝效率64.8%。

低成本高效“富氧型”高活性同时脱硫脱硝吸收剂

● 以粉煤灰、Ca(OH)2、滑石粉和NaClO3为基础物质,采用干法制备出高活性吸收剂。粉煤灰与Ca(OH)2的质量比为3; 添加滑石粉,含量为1%; NaClO3含量为1.6%。 研磨2小时。加水消化6小时,发生火山灰反应,生成比表面积更大,活性更高的水合硅酸钙; 烘干后加入少量氧化性锰盐粉末,混合使其高度分散在吸收剂表面,形成许多“氧化点”,从而获得可以同时脱硫脱硝的高活性吸收剂。

●利用增湿活化过程,向系统内喷淋强氧化性添加剂

从高锰酸钾、重铬酸钾、次氯酸钾、次氯酸钠、亚氯酸钠这5种强氧化剂中筛选出H复合添加剂。将该添加剂放入水箱的水中溶解,并达到一定的浓度。

● 固定床试验: 脱硫效率100% , 脱硝效率99.2%

● 循环流化床床试验:脱硫效率95.3% , 脱硝效率64.8%