无缝钢管厂烧结烟气脱硫手艺

　跟着近两年无缝钢管行业和火电厂的年夜规模扶植, 对环保提出了新的挑战。无缝钢管行业是国度主要的根本财产,又是高能耗、高排放、增添情况负荷泉源的行业。无缝钢管出产在其热加工过程中耗损年夜量的燃料和矿石,同时排放年夜量的空气污染物。1996年无缝钢督工业二氧化硫(SO2) 排放量为97.8万t,占全国工业SO2排放量的7. 5%,仅次于电力、合金钢管气、热水的出产供给业和化工原料及化学成品制造业,居第3位。烧结工艺过程发生的SO2排放量约占无缝钢管企业年排放量40%～60%,节制烧结机出产过程O2的排放,是无缝钢管企业SO2污染节制的重点。跟着烧结矿产量年夜幅度增添和烧结机的年夜型化成长, 单机废气量和SO2排放量随之增年夜,节制烧结机烟气SO2污染势在必行。国外已投巨资对此进行治理,甚至封闭了烧结厂。今朝我国在烧结烟气SO2脱除方面根基上还处于空白,仅有几个小型烧结厂上了脱硫举措措施,而以烧结矿为首要原料的炼铁出产又不许可年夜量封闭烧结厂。是以,对烧结烟气进行脱除处置是知足此后日益严酷的环保要求的独一选择。今朝的关头是借鉴国外的进步前辈经验,开辟应用适合我国烧结特点的进步前辈脱硫工艺。1. 烧结烟气SO2首要节制手艺今朝,对烧结烟气SO2排放节制的方式有: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的来历首要是铁矿石中的FeS2或FeS、燃猜中的S(有机硫、FeS2或FeS)与氧反映发生的,一般认为S 生成的比率可以达到85%～95%. 是以,在确定烧结原料方案时,恰当地选择配入含硫低的原料,从泉源实现对SO2排放量的节制,是一种简单易行有用的办法。该法因对原料含硫要求严酷,使其来历受到了必然的限制,烧结矿的出产成本也会跟着低硫原料的价钱上涨而增添。就今朝原料欠缺的近况来看, 此法难以周全推广应用。1. 2 高烟囱稀释排放烧结烟气中SO2的质量浓度一般在1000～3000 mg/m3且烟气量年夜,若收受接管在经济上投资较年夜,故年夜大都国度仍以高烟囱排放为主,如美国烟囱高达360m. 我国包钢烧结厂今朝采用低含硫原料、燃料,烧结烟气经200m高烟囱排放,SO2年夜落地质量浓度在0.017mg/m3以下。无缝钢管的烧结厂采用200 m高烟囱稀释排放。这种方式简单易行,又比力经济。从久远来看,高烟囱排放仅是一个过渡。但在那时前提下,采用高烟囱稀释排放作为节制SO2污染的手段是准确的。[pagebreak]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的节制是排放浓度和排放总量双重节制,是以,为底子消弭SO2污染,烟气脱硫手艺在烧结厂的应用势在必行。烟气脱硫是节制烧结烟气中SO2污染有用的方式。今朝世界上研发的烟气脱硫手艺有200多种,进入年夜规模贸易应用的只有10余种,我国也先后引进了分歧的脱硫装配首要用于火电厂,而国内用于烧结烟气脱硫的手艺进展较慢。国内仅有几个小烧结上了脱硫举措措施。如广钢2台24平烧结机采用双碱法工艺,钢厂操纵烧结烟气处置焦化废水等,因脱硫举措措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夹杂料焚烧后,随台车运行,在高温烧结成型过程中所发生的含尘废气。它与其他情况含尘气体有着较着的区别,其首要特点是:1) 烟气量年夜,每出产1t结矿年夜约发生4000～6000m3烟气。2) 烟气温度较高,随工艺操作状况的转变,烟气温度一般在150 ℃上下。3) 烟气挟带粉尘多。4)含湿量年夜。为了提高烧结夹杂料的透气性, 夹杂料在烧结前必需加适量的水制成小球,所以含尘烟气的含湿量较年夜,按体积比计较,水分含量在10 %摆布。5)含有侵蚀性气体。高炉合金钢管气焚烧及夹杂料的烧结成型过程,均将发生必然量的,NOx,它们遇水后将形成酸,对金属布局会造成侵蚀。6)含SO2浓度较低,按照原料和燃料差别而转变,一般在1000～3000 mg/m3。3. 烧结烟气脱硫手艺3. 1 手艺近况阐发烧结烟气脱硫的研究,按照严酷的情况庇护尺度,在上世纪70年月扶植的年夜型烧结厂采用了烧结烟气脱硫法,脱硫工艺多为湿式接收法。80年月今后,首要采用钢渣石膏法、氨硫铵法、活性焦吸附法、电子束照射法等。钢渣石膏法是操纵转炉废渣研磨制成的浆液为脱硫剂,产物为低浓度石膏。该法脱硫效率高、投资省。操纵了废渣,但易结垢、产物不克不及操纵。氨硫铵法脱硫工艺是操纵焦化厂发生的氨气,脱除烧结烟气中的SO2。该法脱硫效率高,副产物可操纵。但存在氨损副产品不变化、副产物品质、副产物的市场化等问题。活性焦吸附法烟气脱硫在脱除SO2的同时,能分歧水平脱除废气中的HCl、HF等有害气体;装配占地面积较小;副产物经综合加工后可操纵。但存在运行成本高、设备复杂且造价高、侵蚀问题凸起、硫资本收受接管处置等外围系统复杂、系统持久运行不变性差等问题。电子束法烟气脱硫能同时脱硫脱硝,过程简单,不发生废水废渣,副产物可用作化肥。但系统的平安性差,运行成本高,电子加快器价钱昂贵,脱硫产品难以有用捕集及操纵,应用规模受到限制。3. 2 密相关塔烟气脱硫手艺电子束法烟气脱硫能同时脱硫脱硝,过程简单,不发生废水废渣,副产物可用作化肥。但系统的平安性差,运行成本高,电子加快器价钱昂贵,脱硫产品难以有用捕集及操纵,应用规模受到限制。3. 2 密相关塔烟气脱硫手艺3. 2. 1工艺过程该工艺的道理是操纵干粉状的钙基脱硫剂,与密相关塔及布袋除尘器除下的年夜量轮回灰一路进入加湿器内进行增湿消化,使夹杂灰的水分含量保在3%到5%之间,加湿后的轮回灰由塔上部进料口进入塔内,工艺流程如图1所示。含水分的轮回灰有极好的反映活性和流动性,与由塔上部进入的烟气发生反映。脱硫剂不竭轮回操纵,脱硫效率可达95%。终脱硫副产品灰仓溢流出轮回系统,经由过程力量输送装配送入废料仓。整个工艺流程首要包罗:1)SO2的接收。预除尘后的烟气由塔上部进口进入,在塔内与高活性的钙基脱硫剂进行SO2 接收反映,反映后的烟气由塔下部烟道出口排出,经除尘器除尘净化后排入年夜气。2)脱硫剂的轮回操纵。塔内落下的反映产品、除尘器收集的颗粒物和新接收剂一路经由过程输送装配输送到塔上部的加湿器内,在加湿器内加少量水增湿活化后再次进入塔内进行脱硫反映,实现脱硫剂的轮回操纵。3)该过程发生的首要反映式如(1)～(7) 。CaO + H2O —>Ca (OH) 2 , (1) Ca (OH) 2 + SO2 + 1/ 2H2O—>CaSO3 •1/2H2O + H2O , (2) Ca (O H) 2 + SO3 + H2O—>CaSO4 •2H2O , (3) CaSO3 •1/2H2O + 1/ 2O2 + 3/ 2H2O —>CaSO4 •2H2O , (4) Ca (O H) 2 + CO2 CaCO3 + H2O , (5) Ca (OH) 2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O , (6) Ca (O H) 2 + 2HF CaF2 + 2H2O. (7)[pagebreak]3. 2. 2 工艺特点1) 脱硫剂用量少并且操纵率高,轮回过程中的脱硫剂颗粒在搅拌器的破裂感化及烟气强烈湍流引起的彼此摩擦感化下,包裹着CaSO3(或CaSO4)外壳的未反映的Ca(OH)2不竭出来,使脱硫反映不竭充实地进行,脱硫率高达95%,同时可以去除SO3、HCl、HF等;2) 耗水量低,脱硫剂经由过程加湿提高其活性所用的水很是少,凡是轮回脱硫剂的含水质量比为3%～5%;3) 塔内的搅拌器强化了传质过程,耽误了脱硫反映的时候,系统的运行结果4) 系统对分歧SO2 浓度的烟气及负荷转变的顺应能力极强,这是该手艺的显著长处;5) 脱硫剂在整个脱硫过程中处于干燥状况,操作温度高于露点,没侵蚀或冷凝现象,无废水发生;6) 塔体用通俗钢材建造,无需合金、涂料和橡胶衬里等特别防腐办法;7) 烟气无需再加热即可排放。3. 2. 3 系统的主动节制整个工艺过程设两个节制回路:经由过程调节加湿器内插手水量来包管密相关塔中反映的温度及恒定的烟气出口温度;经由过程对进出口烟气流量和SO2浓度的持续监测,调整接收剂的插手量。4.建议今朝,烟气脱硫的工艺良多,对于烧结烟气的脱硫处置,要针对烟气特点并连系现场的环境,做出合理的选择。1)工艺选择应对峙以下原则:手艺进步前辈成熟且合适企业自身的手艺和经济情况状况、设备简单靠得住且操作简洁、主动化水平高、投资省、脱硫率较高且不变、运行成本与能耗低、脱硫剂来历普遍、副产物易于处置且不发生二次污染。2)密相关塔烟气脱硫工艺属于半干法脱硫工艺,完全合适上述的工艺选择原则,适合进行烧结烟气的脱硫处置。3)烧结过程中,烟气中SO2浓浓度是转变的, 有时转变的幅度年夜且频率高,其头部和尾部烟气含SO2浓度低,中部烟气含SO2浓度高。为削减脱硫装配的规模,可只将含SO2浓度高的烟气引入脱硫装配,如许可以节约年夜部门资金。4)加速推进烧结烟气脱硫手艺的工业应用,慢慢消弭我国SO2和酸雨的污染对经济成长的消极影响,促进无缝钢管企业的可持续成长。