活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)在球團(tuán)煙氣治理中的實(shí)踐

　　摘要：本文介紹了上?？肆蜃灾餮邪l(fā)的活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)的原理、流程、特點(diǎn)及應(yīng)用情況。作為國內(nèi)首套球團(tuán)煙氣活性焦聯(lián)合脫除工程，河北前進(jìn)鋼鐵球團(tuán)煙氣治理裝置自投運(yùn)以來，各項(xiàng)排放指標(biāo)優(yōu)良。實(shí)踐結(jié)果表明活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)對球團(tuán)煙氣有較好的脫除效果，應(yīng)在鋼鐵球團(tuán)煙氣治理領(lǐng)域得到進(jìn)一步推廣。

　　1鋼鐵行業(yè)煙氣治理現(xiàn)狀及趨勢

　　我國是世界第一鋼鐵生產(chǎn)大國，鋼鐵企業(yè)是能源消耗大戶，也是污染大戶。2014年全國燒結(jié)機(jī)或球團(tuán)設(shè)備的鋼鐵企業(yè)共排放SO2180.7萬t，占工業(yè)SO2排放總量的10.4%，NOx56.6萬t，占工業(yè)NOx排放總量的4.0%，煙（粉）塵101.5萬t，占工業(yè)煙（粉）塵排放總量的7.0%。目前燒結(jié)機(jī)球團(tuán)焙燒設(shè)備執(zhí)行顆粒物50mg/m3、SO2200mg/m3、NOx300mg/m3、二?f英0.5ng-TEQ/m3的限制標(biāo)準(zhǔn)，特別保護(hù)措施的地區(qū)還將執(zhí)行更嚴(yán)格的特別排放限值[1]。

　　1.1鋼鐵行業(yè)煙氣治理現(xiàn)狀

　　鋼鐵行業(yè)煙氣具有風(fēng)量大，粉塵濃度高，SO2濃度波動大等特點(diǎn)，煙氣治理有一定難度。當(dāng)前鋼鐵行業(yè)煙氣治理絕大多數(shù)都選擇傳統(tǒng)濕法脫硫技術(shù)，只能單純脫除SO2，對NOx、重金屬以及二?f英等污染物的治理未做綜合考慮。隨著國家，民眾對大氣環(huán)境的日益重視，環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)也提出了日益嚴(yán)格的要求?！笆濉逼陂g鋼鐵行業(yè)成為環(huán)境治理重點(diǎn)領(lǐng)域，結(jié)合我國化解過剩產(chǎn)能工作的推進(jìn)，不能滿足環(huán)保要求的鋼鐵企業(yè)將逐步被市場淘汰。這必然促使鋼鐵企業(yè)積極節(jié)能減排，增設(shè)其他污染物脫除裝置，加強(qiáng)環(huán)保設(shè)施建設(shè)、技改及運(yùn)行維護(hù)。然而分階段、分系統(tǒng)的建設(shè)會導(dǎo)致整個工藝流程復(fù)雜繁冗，操作復(fù)雜，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性降低，同時系統(tǒng)占地也會增加，經(jīng)常會遇到建設(shè)項(xiàng)目場地不夠的情況。這一系列問題最終造成建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的不合理增加，因此當(dāng)前鋼鐵企業(yè)在選擇煙氣治理技術(shù)時，要綜合考慮其他污染物的脫除功能。

　　1.2鋼鐵行業(yè)煙氣治理趨勢

　　相比傳統(tǒng)濕法脫硫裝置單一、單純的脫除效果，活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)在脫除煙氣中的SO2和NOx的同時，對粉塵、重金屬、二?f英等也具有一定的脫除效果，一套治理裝置同時解決多種污染物，避免重復(fù)性投資。實(shí)現(xiàn)了從單一脫除工藝向多污染物同時脫除工藝轉(zhuǎn)變、從單純脫除工藝向資源回收利用型工藝轉(zhuǎn)變[2]，其技術(shù)特點(diǎn)如下：

　?。?）一次性投資解決多種污染物，避免重復(fù)性投資；

　?。?）工藝過程不消耗水，節(jié)約寶貴水資源；

　?。?）無廢水、廢渣，無二次污染；

　?。?）回收硫資源，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念；

　?。?）系統(tǒng)流程簡潔，自動化程度高，日常維護(hù)少；

　?。?）煙氣無明顯降溫，煙囪無“白煙”現(xiàn)象；

　?。?）根據(jù)工況調(diào)節(jié)裝置運(yùn)行負(fù)荷，節(jié)約運(yùn)行成本。

　　活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)是當(dāng)前世界公認(rèn)的最具優(yōu)勢的多種污染物綜合治理技術(shù)，已經(jīng)有越來越多的企業(yè)開始了解、認(rèn)可、應(yīng)用該技術(shù)。太原鋼鐵（集團(tuán)）有限公司通過引進(jìn)日本住友活性炭吸附脫硫脫硝工藝治理燒結(jié)煙氣[3]。上海克硫環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆ㄒ韵潞喎Q上?？肆颍┩ㄟ^近二十年的自主研發(fā)，成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)，并將此技術(shù)成功應(yīng)用在包括燃煤鍋爐、冶煉煙氣以及制酸尾氣等多個領(lǐng)域的煙氣治理中。目前該技術(shù)已在聯(lián)峰鋼鐵（張家港）有限公司450m2燒結(jié)機(jī)、日照鋼鐵有限公司600m2燒結(jié)機(jī)、營口振華物流有限公司600m2燒結(jié)機(jī)等多個鋼鐵燒結(jié)煙氣治理中成功應(yīng)用。

　　2活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)簡介

　　2.1基本原理

　　活性焦聯(lián)合脫除技術(shù)的基本原理是利用活性焦對煙氣中的SO2和NOx進(jìn)行物理、化學(xué)吸附。同時活性焦吸附層相當(dāng)于過濾器，在慣性碰撞和攔截效應(yīng)作用下，煙氣中的部分粉塵顆粒在焦層內(nèi)部不同部位被捕集，實(shí)現(xiàn)煙氣除塵凈化。吸附飽和的活性焦進(jìn)入解吸塔再生，恢復(fù)活性后重新輸送至吸附塔循環(huán)使用。解吸產(chǎn)生的高濃度SO2送往制酸系統(tǒng)生產(chǎn)98%濃硫酸，硫酸可進(jìn)行對外銷售或用于軋鋼生產(chǎn)[4]，活性焦輸送過程中產(chǎn)生的焦粉可作為燃料燃燒。

　　對SO2的吸附和解吸化學(xué)反應(yīng)如下：

　　吸附反應(yīng)：2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4

　　解吸反應(yīng)：2H2SO4＋C=2SO2+CO2+2H2O

　　對NOx的吸附化學(xué)反應(yīng)如下：

　　NO還原反應(yīng)：4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O

　　NO2還原反應(yīng)：2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O