球團(tuán)、燒結(jié)煙氣脫硫脫硝設(shè)備毛祁主要污染物SO2、NOx、顆粒物、CO等。
球團(tuán)、燒結(jié)煙氣脫硫脫硝設(shè)備-脫硫技術(shù)
1、石灰石-石膏濕法脫硫
原理:以石灰石漿液作為吸收劑,與煙氣中的SO₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在吸收塔內(nèi),煙氣自下而上,石灰石漿液通過(guò)噴淋系統(tǒng)自上而下噴出,二者充分接觸。SO₂首先溶解于水中,形成H₂SO₃,H₂SO₃與石灰石中的碳酸鈣反應(yīng),生成CaSO3。CaSO3在吸收塔底部的氧化區(qū),通過(guò)鼓入空氣被強(qiáng)制氧化為CaSO₄,結(jié)晶形成石膏。
優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟,脫硫效率高,可達(dá)95以上;對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng),能處理高硫煤產(chǎn)生的煙氣;副產(chǎn)物石膏可綜合利用,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
缺點(diǎn):系統(tǒng)較為復(fù)雜,占地面積大;投資和運(yùn)行成本相對(duì)較高;存在廢水處理問(wèn)題。
2、循環(huán)流化床半干法脫硫
原理:在循環(huán)流化床反應(yīng)器內(nèi),脫硫劑(如消石灰)與煙氣中的SO₂在流化狀態(tài)下充分混合反應(yīng)。煙氣中的SO₂與消石灰中的Ca(OH)₂發(fā)生反應(yīng),生成CaSO3,部分CaSO3被氧化為CaSO₄。反應(yīng)后的產(chǎn)物一部分隨煙氣排出,經(jīng)除塵器收集后,大部分通過(guò)返料裝置返回反應(yīng)器,實(shí)現(xiàn)脫硫劑的循環(huán)利用。
優(yōu)點(diǎn):工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備緊湊,占地面積。煌顿Y和運(yùn)行成本相對(duì)較低;脫硫效率較高,一般可達(dá)90-95;無(wú)廢水排放,產(chǎn)物為干態(tài),便于處理。
缺點(diǎn):對(duì)脫硫劑的品質(zhì)和粒度要求較高;脫硫劑的循環(huán)利用率受多種因素影響,可能導(dǎo)致脫硫效率波動(dòng)。
球團(tuán)、燒結(jié)煙氣脫硫脫硝設(shè)備-脫硝技術(shù)
1、選擇性催化還原(SCR)脫硝
原理:在催化劑的作用下,向煙氣中噴入NH3氣或尿素等還原劑,還原劑與煙氣中的NOx發(fā)生選擇性還原反應(yīng),將NOx轉(zhuǎn)化為N₂和水。反應(yīng)溫度一般在300-400℃之間,不同的催化劑適用的溫度范圍略有差異。
優(yōu)點(diǎn):脫硝效率高,可達(dá)80-95;技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛;對(duì)煙氣中NOx濃度的適應(yīng)性強(qiáng)。
缺點(diǎn):需要安裝催化劑,催化劑成本較高且有一定的使用壽命,需定期更換;運(yùn)行過(guò)程中需嚴(yán)格控制溫度和NH3-N比,操作要求較高;可能存在NH3逃逸問(wèn)題,對(duì)環(huán)境有一定影響。
2、選擇性非催化還原(SNCR)脫硝
原理:在不使用催化劑的情況下,將含有NH3基的還原劑(如尿素或NH3水)噴入爐膛溫度為850-1100℃的區(qū)域,還原劑迅速熱分解成NH3氣,并與煙氣中的NOx發(fā)生還原反應(yīng),生成N₂和水;瘜W(xué)反應(yīng)方程式與SCR類似,但反應(yīng)條件不同。
優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,投資成本較低;不需要安裝催化劑,避免了催化劑的維護(hù)和更換成本;對(duì)場(chǎng)地要求較低,易于改造現(xiàn)有設(shè)備。
缺點(diǎn):脫硝效率相對(duì)較低,一般在40-70之間;對(duì)反應(yīng)溫度窗口要求嚴(yán)格,溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響脫硝效果;NH3逃逸量相對(duì)較大,可能會(huì)造成二次污染。
球團(tuán)、燒結(jié)煙氣脫硫脫硝設(shè)備毛祁選型
(一)球團(tuán)生產(chǎn)
1、脫硫塔
對(duì)于規(guī)模較大、對(duì)脫硫效率要求較高且場(chǎng)地空間允許的球團(tuán)生產(chǎn)線,采用石灰石-石膏濕法脫硫設(shè)備。吸收塔采用逆流噴淋空塔結(jié)構(gòu),噴淋層采用多層布置,確保石灰石漿液與煙氣充分接觸。配備除霧器,減少煙氣中的霧滴攜帶,防止設(shè)備腐蝕和堵塞。
對(duì)于規(guī)模較小的球團(tuán)生產(chǎn)線,可選用循環(huán)流化床半干法脫硫設(shè)備。脫硫塔采用流化床結(jié)構(gòu),保證脫硫劑與煙氣的較好流化狀態(tài)。配套的旋風(fēng)分離器和返料裝置,提高脫硫劑的循環(huán)利用率。
2、脫硝設(shè)備
若球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程中煙氣溫度較為穩(wěn)定且符合SCR脫硝的溫度要求(300-400℃),選擇SCR脫硝設(shè)備。脫硝反應(yīng)器內(nèi)安裝高性能的蜂窩式或板式催化劑,根據(jù)煙氣量和NOx濃度確定催化劑的層數(shù)和體積。設(shè)置NH3氣噴射和混合系統(tǒng),保證NH3氣與煙氣均勻混合。
當(dāng)球團(tuán)生產(chǎn)線的煙氣溫度波動(dòng)較大,部分時(shí)段溫度在SNCR脫硝的適宜溫度范圍(850-1100℃)內(nèi)時(shí),可采用SNCR與SCR聯(lián)合脫硝工藝。在高溫區(qū)域布置SNCR噴槍,先進(jìn)行初步脫硝,降低NOx濃度,然后在溫度適宜的區(qū)域設(shè)置SCR反應(yīng)器,進(jìn)一步提高脫硝效率。
(二)燒結(jié)生產(chǎn)
1、脫硫塔
鑒于燒結(jié)煙氣量較大、成分復(fù)雜的特點(diǎn),對(duì)于大型燒結(jié)機(jī),通常采用石灰石-石膏濕法脫硫設(shè)備。吸收塔可采用雙塔雙循環(huán)或單塔雙循環(huán)結(jié)構(gòu),提高脫硫效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。優(yōu)化氧化系統(tǒng),確保CaSO3充分氧化為CaSO₄,提高石膏品質(zhì)。
2、脫硝設(shè)備
由于燒結(jié)煙氣溫度相對(duì)較低且波動(dòng)較大,單獨(dú)采用SCR脫硝可能存在溫度不足的問(wèn)題。因此,對(duì)于燒結(jié)生產(chǎn),常采用低溫SCR脫硝技術(shù)或SCR與其他技術(shù)聯(lián)合的工藝。低溫SCR脫硝設(shè)備選用低溫活性高的催化劑,同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳郎鼗蛴酂峄厥绽,滿足催化劑的活性溫度要求。
另一種方案是采用循環(huán)流化床脫硫與SCR脫硝技術(shù),先通過(guò)循環(huán)流化床脫硫設(shè)備脫除煙氣中的SO₂等酸性氣體,然后在合適的溫度區(qū)間接入SCR脫硝反應(yīng)器,實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝的協(xié)同處理。