適合燃燒結煙氣脫硫的SDA技術
摘要：本文介紹了燒結煙氣的特點和SDA半干法煙氣脫硫技術的工藝優勢，指出了SDA技術非常適合燒結煙氣脫硫。
1 引言
近幾年來，我國鋼鐵行業迅猛發展，使環境與發展的矛盾日益突出。鋼鐵工業要保持可持續發展，就必須減少對環境的污染，而減少SO2的排放則是鋼鐵工業減少對環境污染的關鍵環節之一。其中，減少燒結工序SO2排放則是其重點。因為鋼鐵工業產生SO2的污染源主要為燒結工序，其排放的SO2(在不包括自備電廠排放的SO2的 情況下)約占總量的90%。因此，加快實施燒結煙氣脫硫，減排SO2是鋼鐵工業環境治理急需解決的重要問題。
2 煙氣脫硫技術概述
煙氣脫硫包括：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫三種。本文的煙氣脫硫是指燃燒后脫硫。
2.1濕法煙氣脫硫技術（WFGD）
濕法煙氣脫硫技術（WFGD）—是指液體或漿狀吸收劑在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物。該法具有脫硫反應速度快、脫硫效率高等優點，但存在投資和運行維護費用都很高、脫硫后產物處理較難、易造成二次污染、系統復雜、啟停不便等問題。
2.2干法煙氣脫硫技術（DFGD）
干法煙氣脫硫技術（DFGD）—干法吸收和產物處理均在干狀態下進行。該法具有無污水和廢酸排出、設備腐蝕小、煙氣在凈化過程中無明顯溫降、凈化低、反應速度較慢、設備龐大。干法燃氣脫硫技術次污染等問題，近年來得到了迅速的發展和應用，但對脫硫率要求較高的情況來說，它的低效率無法滿足要求。
2.3半干法煙氣脫硫技術（SDFGD）
半干法煙氣脫硫技術（SDFGD）— 半干法兼有干法與濕法的一些特點，使脫硫劑在干燥狀態下在濕狀態下再生（如水洗活性炭再生流程）或者在濕狀態下脫硫在干狀態下處理脫硫產物（如噴霧干燥法）的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態下脫硫在干狀態處理脫硫產物的半干法，以其既具有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點，又具有干法無污水和廢酸排出、脫硫后產物易于處理的優點而受到人們廣泛的關注。
3 燒結煙氣的特點
燒結煙氣是燒結混合料點火后，隨臺車運行，在高溫燒結成型過程中產生的含塵廢氣，燒結煙氣的主要特點是：
1） 煙氣量大且煙氣量波動大。
2） SO2濃度較低，但SO2濃度波動大。
3） 煙氣溫度波動大，煙氣溫度一般在120~180.C上下。
4） 含濕量大，按體積計算，水分含量在10%左右。
5） 煙氣除含有HCL、SOX、NOX、HF外，還含有Hg等重金屬污染物。
6） 含有二惡英，目前鋼鐵行業的二惡英排放居世界第2位，僅次于垃圾焚燒行業。
燒結煙氣的特點決定了燒結煙氣脫硫技術要具有快速的適應煙氣成分、流量、溫度、SO2濃度變化的特性。在電廠上流行的濕法脫硫、CFB半干法脫硫、雙減法以及氨法脫硫等也都是好技術。但這些技術不能簡單轉移到鋼鐵燒結脫硫上。例如：濕法的配套設備龐大，系統復雜，占地面積大，而燒結機現場往往沒有足夠的地方建設一套濕法脫硫系統，更沒有空間處理脫硫產生的廢棄物；
丹麥Niro公司的SDA（旋轉噴霧干燥吸收）半干法煙氣脫硫技術具有快速適應煙氣成分、流量、溫度、SO2濃度變化的特性，操作簡單，運行可靠，投資低，脫硫效率高等優點，是一種非常適合燒結煙氣脫硫的技術。在德國杜伊茨堡鋼廠由成功的使用案例，1998年投入運行，目前運行良好。
4 SDA半干法煙氣脫硫技術
SDA是Spray Drying Absorption的縮寫，是噴霧干燥吸收的意思。SDA是丹麥Niro公司開發的一種半干法煙氣脫硫技術。20世紀70年代中Niro公司便開始嘗試使用SDA工藝吸收煙氣中的酸性物質，并且大獲成功。1980年Niro公司的第一套SDA裝置投入電廠運行，經過20年的發展，現已成為世界上最為成熟的半干法煙氣脫硫技術之一。
4.1SDA工藝流程
SDA一般使用生石灰（CaO）作為吸收劑，生石灰經過消化后制成熟石灰漿液（Ca（OH）2）。消化過程被控制在合適的溫度，使得消化后的熟石灰漿液具有非常高的活性。熟石灰漿液通過泵輸送至吸收塔頂部的旋轉霧化器，在霧化輪接近10，000rpm的高速旋轉作用下，漿液被霧化成數以億計的50um的霧滴。
未經處理的熱煙氣進入吸收塔后，立即與呈強堿性的吸收劑霧滴接觸，煙氣中的酸性成分（HCI、HF、SO2、SO3）被吸收，同時霧滴的水分被蒸發，變成干燥的脫硫產物。
這些干燥的產物有少量直接從吸收塔底部排出，大部分隨煙氣進入吸收塔后的除塵器內被收集，再通過機械或氣力方式輸送。處理后的潔凈煙氣通過煙囪排放。
根據實際情況，SDA系統還可以采用部分脫硫產物再循環制漿來提高吸收劑的利用率。
5 SDA工藝在燒結煙氣脫硫中的工藝優勢
（1）操作彈性大，對不同的煙氣流量、煙氣溫度和煙氣成分能進行快速響應。SDA工藝通過實時檢測進、出口SO2濃度，進、出口煙氣的溫度，進口煙氣的流量，通過頂罐及時調整新鮮石灰漿液和水（或循環漿液）的比例，響應迅速。能夠快速適應煙氣流量、組分、濃度的變化。
（2）SDA工藝中，吸收漿液被霧化成數十億顆細小的霧滴（50um），具有很大的比表面積，和SO2反應很快，吸收率高；并且SDA工藝發生氣—液兩相反應和氣—固兩相反應。這兩點有力的保證了脫硫效率。
（3）SDA工藝通過控制消化溫度和消化時間獲得高活性的熟石灰漿液（Ca（OH）2），活性越高，比表面積越大，吸收率越高。并且可以使用低質量的生石灰。
（4）在SDA工藝中，吸收塔內部保持堿性環境，能有效的去除HCI、HF、SO2、SO3，SO3去除率高達99%~100%。
（5）SDA工藝水耗低，不產生污水。且可以用低質量的水，如河水、海水及其他工藝廢水。
（6）SDA工藝可以簡單地增設活性碳噴射裝置，有效去除二惡英、重金屬等污染物。可以方便的與脫硝裝置銜接。
（7）SDA工藝粉塵濃度低，對布袋的磨損小；干燥的、可以自由流動的脫硫渣可以非常容易的采用氣力輸送的方式處理。
（8）SDA工藝系統中除旋轉噴霧器必須進口外，其余的設備全部在國內制造，吸收塔、煙道、煙囪等采用普通碳鋼材料，不需要安裝防腐層，不需要煙氣再加熱系統。
（9）SDA工藝投資低、運行及維護成本低、系統簡單、容易操作、響應快、可靠性高。
6 結論
燒結礦市高爐煉鐵的主要原料，鋼鐵工業產生SO2的污染源主要在燒結工序。因此，加快實施燒結煙氣脫硫，減排SO2，市鋼鐵工業環境治理急需解決的重要問題。SDA半干法燒結煙氣脫硫技術要具有快速的適應煙氣成分、流量、溫度、SO2濃度變化的特性，產物處理方便，占地面積小，投資低，運行維護成本低，非常適合燒結機煙氣脫硫。
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