基于当前环境污染现状及国家环保标准的提高,津西钢铁对2号265m2烧结机实施技术改造,项目圆满通过168 h满负荷运行性能考核。低温烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术开发了独有的低温氧化催化剂和高效的循环流化床反应器,解决了NO的低成本氧化和SO2及NOx高效脱除的两大关键难题。该脱硫脱硝技术的成功应用,为烧结烟气实现超低排放的提供了一条经济可靠的技术路线。
烧结低温脱硝的技术路线分为氧化脱硝和还原脱硝2种,结合湿法、半干法和干法脱硫3种脱硫路径,脱硫脱硝除尘技术路线主要包括氧化+湿法、氧化+半干法、活性炭法、SCR+湿法(先脱硝后脱硫)、湿法+SCR(先脱硫后脱硝)、半干法+SCR等,但均无法满足钢铁行业超低排放标准[4-9]。经充分调研和反复论证,津西钢铁确定改造方案为新建一套烟气脱硫脱硝除尘系统,采用低温烟气循环流化床同时脱硫脱硝除尘技术。
2工艺介绍
2.1工艺流程
烧结机烟气循环流化床同时脱硫脱硝除尘系统流程如图1所示。
图1 烧结机烟气循环流化床同时脱硫脱硝除尘系统流程
烧结机系统烟气排出温度一般在100~150℃,在低温催化剂和强氧化剂的作用下,大多数NO被氧化成NO2,随后烟气进入到脱硫脱硝反应塔底部。塔底部设一布风装置,烟气流经时可均匀分布。吸收剂通过一套喷射装置在布风装置上部喷入,布风装置的上部同样设有喷水装置,喷入的雾化水使烟气降至一定温度。吸收剂与增湿后的烟气相混合,并与烟气中的SO2、NOx反应,生成CaSO3、CaSO4、Ca(NO2)2和Ca(NO3)2等。
相比采用循环流化床原理的半干法脱硫工艺,本工艺的特点是采用新型布风装置,加快气体对固体颗粒的加速作用,快速获得均一的气固浓度分布,缩短塔入口的长度,提高床层利用效率,同时,塔下部是脱硫脱硝反应迅速进行的区域,采用新型布风装置,消除了塔下部流场的偏转,提高了颗粒均匀性和脱硫脱硝效率,同时保持低反应物消耗率。
2.4参数设计
低温烟气同时脱硫脱硝除尘系统,主要由烟气系统、吸收剂储存、输送及循环系统、水系统、灰渣输送系统、公用介质及控制系统等组成。单套脱硫脱硝系统的设计参数如表1所示。
表1单套脱硫脱硝系统的设计参数
3结束语
低温烟气循环流化床同时脱硫脱硝除尘技术实现了低温条件下NO向NO2的高效转化、SO2与NO2的同塔高效脱除以及脱硫脱硝副产物的资源化利用,同时可脱除强酸、重金属、二噁英等多种污染物,且无废水产生、无低温腐蚀、无烟囱水汽。
经过对稳定运行及168h满负荷运行状况的分析,该脱硫脱硝项目工艺具有净化效率高、流程简单、运行可靠、经济性好、副产品易于处理、无二次污染等显著优点,其脱硫效率可达到99%,脱硝效率可达到90%,可以满足烧结烟气SO2浓度<35mg/m3,NOx浓度<50mg/m3和颗粒物浓度<10mg/m3的烧结行业超低排放的国家标准。
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