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逆流式活性炭烟气脱硫脱硝技术特点及应用

发布时间:2020-01-04 浏览

逆流式活性炭烟气脱硫脱硝技术特点及应用

对活性炭净化烧结烟气工艺(CSCR)分类进行了简述,并对不同工艺的技术特点进行了对比分析。从工艺的选择、运行效果以及技术特点等方面,详细介绍了应用于河钢集团邯钢公司(简称河钢邯钢)的逆流式活性炭烧结烟气脱硫脱硝工艺,同时阐述了保障系统稳定运行的关键技术要求。

从实际运行效果来看,该工艺系统总体运行稳定,烟气净化效果基本达到50mg/m3超低排放限值要求。基于实践经验,对活性炭净化烧结烟气工艺存在的问题和未来发展进行了总结和展望。

1 前 言

随着环保标准的提高,作为钢铁行业SO2、NOx和二噁英等污染物的主要排放源头,处理好烧结烟气是钢铁行业实现绿色生产的关键环节。

烧结废气具有含尘量高、水含量大、有害物质多、强腐蚀性以及SO2浓度波动大等特性,因此要想实现对污染物的高效脱除,需要选择与烧结烟气特征相适应的净化工艺。

传统半干法和湿法烧结烟气治理技术会产生大量废弃物,并且烟气净化水平难以进一步提升。与传统烟气净化工艺相比,活性炭净化烧结烟气具有净化程度高、深度节水、资源回收以及没有固体废弃物等优点,并且能在一个系统中去除SO2、NOx、颗粒物、二噁英、重金属等多组分污染物,自2008年大型工程化应用于太钢以来,国内已有多家单位采用了该技术。

之前国内活性炭处理烧结烟气均采用交叉流工艺,烟气净化程度虽然能够达到国家标准,但是距离超低排放限值要求仍有一定差距,尤其是脱硝水平与超低排放要求差距较大。

通过对国内各种烧结烟气净化工艺和发达国家垃圾焚烧领域烟气治理技术的考察比较,河钢邯钢在国内率先选用了逆流式活性炭选择性催化还原(CSCR)净化烧结烟气工艺。该工艺于2017年应用于邯钢东区烧结机以来,实现了长周期稳定顺行,达到了较高的烟气净化水平。

鉴于其良好的运行效果,2018年2月又于邯钢西区烧结机投运了一套逆流式CSCR工艺。文中对该工艺的工艺选择、运行效果以及技术特点等方面进行了详细的阐述,以供同行借鉴与参考。

2逆流式工艺特点和优势

2.1活性炭脱硫脱硝工艺分类

活性炭脱硫脱硝工艺从烟气和活性炭运动方式看可分为两大类,即交叉流(垂直流)和逆流。交叉流工艺中活性炭和烟气分别作垂直运动和水平运动,两者在运动方向垂直接触,交叉流工艺在国内应用相对较早,典型有太钢、日照等,在有色领域应用也比较广泛。

逆流式工艺活性炭自上而下、烟气自下而上,两者逆流相向接触,在发达国家垃圾焚烧领域和电厂等应用较多,在国内河钢邯钢将逆流式工艺应用于烧结烟气处理。

2.2不同工艺对比

在河钢邯钢逆流式CSCR系统中,烟气自下而上、活性炭自上而下,两者逆流接触,活性炭连续地从吸附塔底部排出,输送到解析塔进行解析,解析后的活性炭再进入系统循环使用(工艺流程见图1)。

逆流式活性炭烟气脱硫脱硝技术特点及应用

图1逆流式CSCR工艺流程

SO2通过活性炭的吸附、解析作用,再经过触媒的催化氧化制成浓硫酸,实现了资源回收利用。通过脱硫段后,在上升的烟气中进行喷氨,进入脱硝段后,在活性炭的催化作用下NOx转化为氮气和水进行脱硝。

活性炭饱和程度不一致,活性炭的吸附能力没有得到充分发挥。逆流式工艺中活性炭与烟气做相向运动、两者均匀接触,在吸附塔顶部活性炭装入后,随着向下运动,饱和程度逐渐升高,在水平方向活性炭饱和程度一致,运动至吸附塔底部,即烟气入口处活性炭饱和程度达到较大后排出。从整体反应器设计分析,逆流式工艺具有更好的动力学优势。

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