典型的燒結煙氣脫硫技術
1 石灰-石膏法
石灰2石膏法是一種典型的濕法脫硫技術,其原理是燒結煙氣首先利用冷卻塔進行冷卻增濕,然后進入吸收塔與石灰漿液進行脫硫反應,同時向吸收塔中的漿液鼓入空氣,氧化后的漿液再經濃縮、脫水,生成純度90 %以上的石膏。石灰2石膏法技術成熟,脫硫效率高,副產物也可利用。
2 氨-硫酸銨法
氨2硫酸銨法是一種濕法脫硫技術,是把燒結廠的煙氣脫硫與焦化廠的煤氣脫氨相結合的一種“化害為利”的綜合處理工藝。其原理是用亞硫酸銨制成的吸收液與燒結煙氣中的SO2 反應,生成亞硫酸氫氨。再與氨氣反應,生成亞硫酸銨溶液,以此溶液為吸收液再與SO2 反應。往復循環,亞硫酸銨溶液濃度逐漸增高,達到一定濃度后,將部分溶液提取出來,使之氧化,濃縮成為硫酸銨被收回。該法脫硫效率高,副產物可利用。
3 密相塔法
密相塔法是一種典型的半干法脫硫技術,其原理是利用干粉狀的鈣基脫硫劑,與布袋除塵器除下的大量循環灰一起進入加濕器進行增濕消化,使混合灰的水分含量保持在3 %～5 %,然后循環灰由密相塔上部進料口進入反應塔內。大量循環灰進入塔后,與由塔上部進入的含SO2 煙氣進行反應。含水分的循環灰有極好的反應活性和流動性,另外塔內設有攪拌器,不僅克服了粘壁問題而且增強了傳質, 使脫硫效率可達90 %以上。脫硫劑不斷循環使用, 有效利用率達98 %以上。最終脫硫產物由灰倉排出循環系統,通過氣力輸送裝置送入存儲倉。
4 循環流化床法
循環流化床法是一種半干法脫硫技術,其原理是將生石灰消化后引入脫硫塔內,在流化狀態下與通入的煙氣進行脫硫反應,煙氣脫硫后進入布袋除塵器除塵,再由引風機經煙囪排出,布袋除塵器除下的物料大部分經吸收劑循環輸送槽返回流化床循環使用。由于循環流化使脫硫劑整體形成較大反應表面,脫硫劑與煙氣中的SO2 充分接觸,脫硫效率較高。
5 MEROS 法
MEROS 法是一種半干法脫硫技術,其原理是將添加劑均勻、高速并逆流噴射到燒結煙氣中,然后利用調節反應器中的高效雙流(水/ 壓縮空氣) 噴嘴加濕冷卻燒結煙氣。離開調節反應器之后,含塵煙氣通過脈沖袋濾器,去除煙氣中的粉塵顆粒。為了提高氣體凈化效率和降低添加劑費用,濾袋除塵器中的大多數分離粉塵循環到調節反應器之后的氣流中。其中部分粉塵離開系統,輸送到中間存儲筒倉。 MEROS 法集脫硫、脫HCl 和HF 于一身,并可以使 VOC(揮發性有機化合物) 可冷凝部分幾乎全部去除,運行結果表明: 噴消石灰脫硫效率為80 % ,噴 Na HCO3 脫硫效率大于90 %。
6 活性炭法
活性炭法是一種集除塵、脫硫、脫硝與脫除二噁英4 種功能于一體的干法脫硫技術。典型的活性炭法有日本新日鐵于1987 年在名古屋鋼鐵廠3 號燒結機設置的一套利用活性炭吸附燒結煙氣脫硫、脫硝裝置,處理煙氣量為90 萬m3 / h ,投資55 億日元, 年運行費用約10 億日元。經過多年的運行,發現該裝置不僅可以同時實現較高的脫硫率(95 %) 和脫硝率(40 %) ,而且能夠有效脫除二噁英和具有良好的除塵效果。現在名古屋鋼鐵廠的1 、2 號燒結機也應用該裝置(煙氣處理量130 萬m3 / h) ,并于1999 年 7 月投產使用。日本J FE 福山廠的4 、5 號燒結機也使用了活性炭法, 煙氣處理量分別達到了110 萬m3 / h 和170 萬m3 / h ,活性炭消耗量分別為100 t/ 月和150 t/ 月,脫硫率80 %、除塵率60 %、脫二噁英率98 %、二噁英排放濃度可降到0.01～0.05 ng/ m3 。
活性炭法的原理是燒結機排出的煙氣經旋風除塵器簡單除塵后, 粉塵濃度從1 000 mg/ m3 降為 250 mg/ m3 ,由主風機排出。煙氣經升壓鼓風機后送往移動床吸收塔,并在吸收塔入口處添加脫硝所需的氨氣。煙氣中的SOx 、NOx 在吸收塔內進行反應,生成的硫酸和銨鹽被活性炭吸附除去。吸附了硫酸和銨鹽的活性炭送入脫離塔,經加熱至400 ℃ 左右即可解吸出高濃度SO2 。解吸出的高濃度SO2 可以用來生產高純度硫磺(99.95 %以上) 或濃硫酸 (98 %以上) ,再生后的活性炭經冷卻篩去除雜質后送回吸收塔進行循環使用。活性炭法在進行煙氣處理過程中煙氣溫度并沒有下降,故無需再對處理后的煙氣加熱來進行排放,這有別于其它脫硫技術。活性炭法具有脫除污染物功能強、占地面積小、副產物可利用、不產生二次污染等許多優點。
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