鋼鐵廠燒結機反應器怎麼做

A. 煉鐵高爐的工藝流程是什麼

煉鐵高爐的工藝流程：

高爐冶煉是一個連續的生產過程，全過程在爐料自上而下，煤氣自下而上的相互接觸過程中完成。爐料按一定批料從爐頂裝入爐內，從風口鼓入由熱風爐加熱到1000－1300°C熱風，爐料中焦炭在風口前燃燒，產生高溫和還原性氣體，在爐內上升過程中加熱緩慢下降的爐料，並還原鐵礦石中的氧化物為金屬鐵。

礦石升至一定溫度後軟化，熔融滴落，礦山中未被還原的物質形成熔渣，實現渣鐵分離。渣鐵聚集於爐缸內，發生諸多反應，最後調整成分和溫度達到終點，定期從爐內排放爐渣和鐵水。上升的煤氣流將能量傳給爐料而使溫度降低，最終形成高爐煤氣從爐頂導出管排出，進入除塵系統。

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生鐵的冶煉雖原理相同，但由於方法不同、冶煉設備不同，所以工藝流程也不同。下面分別簡單予以介紹。

高爐生產是連續進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續生產幾年到十幾年。生產時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現代化高爐是鍾閥爐頂和無料鍾爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。

裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。

鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵後，作為工業用煤氣。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓，用導出的部分煤氣發電。

生鐵是高爐產品（指高爐冶煉生鐵），而高爐的產品不只是生鐵，還有錳鐵等，屬於鐵合金產品。錳鐵高爐不參加煉鐵高爐各種指標的計算。高爐煉鐵過程中還產生副產品水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。

鐵焦技術通過使用價格低廉的非黏結煤或微黏結煤用作生產原燃料進行煤礦的生產，將其與鐵礦粉混合，製成塊狀，用連續式爐進行加熱干餾得到含三成鐵、七成焦的鐵焦。再經過專業設備加工，最後經過冶煉就能得到與原始技術一樣的煉鐵成果。

這一技術使用較高含量的鐵焦代替原始含量，經過實驗表明會節省大量的焦與主焦煤，也通過這一試驗說明鐵焦具有提高反應速率的作用，證明了在高爐煉鐵中鐵焦含量至少可以達到 30%。這項技術正在日本的各個工廠進行實際生產，而且取得了一定的成果。但是現階段技術還未完全成型，還需要大量實驗進行完善。

高爐除塵灰指的是爐前出鐵時產生的粉塵和爐頂主皮帶料頭部放料的過程中產生的粉塵經過一定比例的混合製成的，但由於這兩種粉塵的顆粒極為細小，很不利於收集，但通過設想就可得知如果將其收回並完美利用，就是最好的節能方式之一 。

這樣不僅可以使煤粉的燃燒效果得到提高，還能回收一部分浪費的鐵元素，通過合理控制其添加量就能有效的提升產量，並且對本來的廢料進行回收，充分的進行了材料的利用，不僅有助於提高產量，還節省了一部分資金。

B. 除塵器布袋 燒損 冒煙但是檢查無破損布袋該怎麼處理

布袋除塵器的注意事項
除塵器，布袋式除塵器，袋式除塵器;
除塵器對濾袋數量的選擇
濾袋除塵器的型號確定要根據使用場合、煙氣溫度等條件確定使用的濾袋的過濾風速。
若過濾風速1.2m/min時,若處理風量選26000m3/h需要濾袋的過濾面積是:26000/60/1.2=362m2。
若選擇規格為130*2450的濾袋,則每條濾袋的過濾面積為1m2,大概就需要362條濾袋.
若採用氣箱脈沖袋收塵器,選擇6個室,單室64條濾袋的袋收塵器,即PPC64-6,這樣濾袋總數為:384條,則總過濾面積:384m2.這樣過濾風速26000/60/384=1.13m/min,符合要求,選型合理.
靜電除塵器，電除塵器,電除塵; 鹼回收爐電除塵器
除塵濾料中英文對照
一．使用條件選擇濾料要考慮的使用條件主要有：
1．除塵器所處理的含塵氣體的特性 2．粉塵的特性 3．除塵器的清灰方式
二．纖維原料製作濾料過去都用天然纖維，常用的有棉花和羊毛。後來逐步改用合成纖維和玻璃纖維，現在已經幾乎沒有使用天然纖維的了。目前用於濾料的合成纖維主要有以下幾種：
（1）聚酯（PE-Polyester），商品名稱為滌綸。
（2）聚丙烯（PP-Polypropylene），商品名稱為丙綸。
（3）共聚丙烯腈（PAN copolymer——Polyacrylonitrile copolymer），商品名稱為亞克力。
（4）均聚丙烯腈（PAN homopolymer——Polyacrylonitrile homopolymer），商品名稱為Dolarit。
（5）偏芳族聚醯胺（m-AR—m-Aramide），商品名為Nomex（諾美克斯）、Conex 、Metamax（美塔斯）
（6）聚醯亞胺（PI-Polyimide），商品名稱為P84。
（7）聚苯硫醚（PPS——Polyphenylensulfide），商品名稱為 Ryton（賴登）、Procon、Torcon。
（8）聚四氟乙烯（PTEE——Polytetrafluoroethylene），商品名稱為Teflon（特氟隆）。
電袋復合除塵器，電袋除塵器，電袋組合式除塵器;
袋除塵使用的行業
現在各行業生產排放的大量亞微米粉塵較其它粒徑粉塵對人類及環境的危害更大，卻難以脫除。如何收集化工行業亞微米粉塵已成為氣溶膠和除塵界的一個難題,我們的除塵產品收率達到99%以上，除塵顆粒半徑最小可達到0.5μm，由於系統運行效率和除塵效率高，裝置運行穩定，為企業創造了較大的經濟效益和社會效益，廢氣排放完全達標。
化工行業
高分子聚合物：聚丙烯、聚乙烯、聚脂化合物、聚丙烯醯胺、三聚氰銨、離子交換樹脂、活性碳纖維、澱粉、纖維素衍生物等。
精細化工品：醫葯、農葯、染料、顏料、化肥、炸葯、洗滌劑、催化劑、橡膠塑料添加劑、混凝土添加劑、水處理劑、油田化學品。
無機化工品：酸、鹼、鹽、氧化物、氫氧化物、白炭黑、增白劑、精細陶瓷。
工業窯爐
水泥立窯爐、燃煤玻璃爐、焦化爐、復合肥乾燥回轉窯爐、城市垃圾乾燥回轉窯爐、陶瓷及各種建材燃燒爐的尾氣除塵。
水泥立窯排放氣中含1μm以下的粉塵佔7.92%，2μm以下的佔19.05%，3μm以下的佔24.83%，現水泥窯多數採用布袋除塵。
工業鍋爐
各種燃煤、燃油、燃氣的工業鍋爐及高爐煤氣、煤粉爐、流化床鍋爐的尾氣除塵。
建材礦業
超細碳酸鈣、高嶺土、膨潤土、鋁礬土、氫氧化鎂、超細石英、硅膠顆粒、石墨粉塵，金屬粉塵、礦石粉塵、煤粉煤灰的除塵。
冶金行業
鋼鐵行業中的高爐、電爐、轉爐、燒結爐的高溫煙氣除塵及礦石和焦炭的裝卸料除塵。
高爐的煙氣除塵難點是氣體溫度高，若用布袋除塵須加大吸氣量以降低溫度，使布袋的處理量、能耗和投資增大數倍。
礦石焦炭除塵礦石卸料及將其送至地倉和高倉有多個揚塵點均需除塵。
燒結廠煙氣除塵某鋼鐵公司燒結機頭煙氣量為18萬m3/h，溫度為80℃，因氣體濕度大結霧嚴重，布袋除塵吸潮糊袋，導致壓降上升，布袋損壞過快，運行費用高；
石油煉制
催化裂化單元提升管反應器、再生器的內外除塵器。
提升管反應器出口的快速分離裝置、沉降器內一、二級內旋風除塵器、外旋風除塵器、再生器一、二級內旋風除塵器和多管式的三級外旋風除塵器。上述設備分離效率的高低直接關繫到煉油過程催化劑的耗量及煙氣輪機的使用壽命，其壓降的大小亦影響到系統能耗和能量的回收。
原油采出液除沙
我國多數油田均已進入採油後期，采出液中含有大量細紗，提高細紗分離效率已成為三次採油采出液分離的難題，國家攻關項目「高含水率原油的除沙」是採用旋液新型高效液固分離器進行除沙，單台設備的處理量達到3000t/h，設備壓降僅有0.04MPa，相當於國外較先進的旋流器除沙壓降指標的40%，使能耗大幅度降低，除沙率達到92%以上，各項性能指標均為國際領先水平。
其他行業：火電、氣流輸送、鑄造、冶金粉末、拌合站、工藝品加工、糧食加工等行業的尾氣粉塵收集和除塵。
脈沖布袋除塵器，鍋爐除塵器，低壓脈沖布袋除塵器;防爆袋式除塵器
我國除塵技術的進步與發展
我國的除塵技術取得了長足的進步,袋式除塵技術的發展尤其迅速,主要體現在以下各個方面。
(1)效率更高、排塵濃度更低,是除塵設備發展的總趨勢。這是因為:排塵標准更加嚴格;執法力度不斷加大,手段日益先進;對於微細粒子的控制受到重視;公眾的環境意識迅速增強。在此背景下,袋式除塵技術的發展更為突出。發達國家袋式除塵器的增長最為迅速,並早已佔據市場的主導地位,我國雖然滯後,這種發展趨勢也已很明顯。
(2)我國袋式除塵器的排塵濃度低於30mg/Nm3~50mg/Nm3已不鮮見,有許多達到10mg/Nm3以下,甚至1mg/Nm3~5mg/Nm3。主要緣於以下兩方面：
其一,針刺氈濾料普遍應用,同時「表面過濾材料」等新型濾料也占據一定市場份額。表面過濾材料可以進一步提高除塵效率,又有利於清灰。它具有三種不同的類型:將濾料覆以聚四氟乙烯薄膜;對濾料進行塗層;以超細纖維做成濾料的面層。
其二,除塵濾袋介面技術有了很大進步。一種新的方法是對花板的袋孔和濾袋袋口精確加工,並以袋口的彈性元件使濾袋嵌入袋孔內,兩者公差配合,密封性好,從而消除了以往普遍存在的除塵器同濾料除塵效率的差距。
(3)對於袋式除塵設備阻力的關注程度,超過對除塵效率的關注。這是因為越來越多的人認識到,袋式除塵器阻力的低或高,關繫到袋式除塵工程的成敗。因此,進入20世紀90年代後,以弱力清灰為共同特徵的幾種反吹風袋式除塵器從其應用高潮退了下來,而脈沖噴吹類強力清灰的除塵器則逐漸成為首選的設備。以CD系列長袋低壓脈沖布袋除塵器為代表的新一代脈沖袋式除塵器技術,完全克服了傳統脈沖的缺點,具有清灰能力強、除塵效率高、濾袋長(達6 m甚至8 m)、佔地面積少、設備阻力小、所需清灰氣源壓力低、能耗少、工作可靠、換袋方便、維修工作量小等優點,日益廣泛地用於絕大多數工業部門,獲得良好效果。
(4)脈沖袋式除塵器趨於大型化,性能達到國際水平。上鋼五廠100 t煉鋼電爐配套的長袋低壓脈沖除塵器,處理風量100萬m3/h,排塵濃度8mg/Nm3~12mg/Nm3,設備阻力在1200 Pa以下,噴吹壓力≤0.2 MPa,清灰周期長達60 min~75 min。濾袋整體使用壽命(無一條破損)達到55個月,脈沖閥膜片使用壽命三年。
該台設備的過濾面積為11716 m2。此後一大批電爐或其他爐窯競相採用此種設備,其中一台過濾面積為15865m2,處理風量150萬m3/h,用於鞍鋼轉爐煙氣凈化已兩年以上。
(5)袋式除塵器在適應高含塵濃度方面實現突破,能夠直接處理濃度1400g/Nm3的含塵氣體並達標排放,入口含塵濃度比以往提高數十倍。因此,許多工業部門的粉料回收系統可拋棄原有的多級收塵工藝,而以一級收塵取代。例如,以長袋低壓脈沖袋式除塵器的核心技術為基礎,強化其過濾、清灰和安全防爆功能,形成高濃度煤粉收集技術,已成功用於煤磨系統的收粉工藝,並在武鋼、鞍鋼等多家企業推廣應用。實測入口煤粉濃度675 g/Nm3~879 g/Nm3,排塵濃度0.59 mg/Nm3~12.2 mg/Nm3,設備阻力低於1 100 Pa,經濟效益、社會效益、環境效益顯著。
這項技術已經成功地促進了水泥磨機系統的優化。水泥磨以往主要依靠旋風除塵器收集產品,而以袋式除塵器控制粉塵外排。現在變為以袋式除塵器同時完成收集產品和控制外排兩項任務,使產量大幅度提高,消耗降低。
對於以往在袋式除塵器前加預除塵的做法,現在普遍認為對袋式除塵不但無利,而且使清灰變得困難。這同以往的觀念完全不同。
(6)袋式除塵濾料發展迅速。高溫濾料多樣化,除美塔斯外,P-84、萊登濾料也已普遍應用,巴士福濾料已商品化;我國玻纖針刺氈的製造和應用技術已經成熟,品種增加;通過對濾料進行砑光、憎油、憎水、阻燃、抗水解、防靜電等處理,使濾料能適應多種復雜環境,性能更優。
(7)一種不同於現有清灰方式的袋式除塵器出現於木材加工行業。它採用從濾袋袋口直接「吸塵」(不是「吸風」)的方式,使濾袋清灰。清灰氣流攜帶從濾袋清落的粉塵全部進入一個專用的旋風除塵器,粉塵進入回收系統,而尾氣則回到袋式除塵器。它的清灰效果比「反吹」清灰好,過濾風速較高,而構造相對簡單。它是作為木材加工原料氣力輸送系統的一個組成部分來應用的,入口含塵濃度約為230 g/Nm3。這種除塵器尚未見到用於其他行業的報道。
(8)袋式除塵器的應用技術也有長足進步。面對千變萬化的生產工藝和粉塵屬性,在設備類型選擇、參數確定、各種不利因素(高溫、高濕、高含塵濃度、微細粉塵、吸濕性粉塵、腐蝕、易燃、工況大幅度波動等)的防範、合理運行和維修制度的建立等方面,都更可靠、完善,這是其應用領域不斷擴大的重要原因。
值得一提的是,我國長期為電除塵器一統天下的燃煤電廠鍋爐煙氣除塵領域現已開始採用袋式除塵器。呼和浩特電廠兩台20萬kW機組率先實現這一進步,其中一台已經投產,另一台正在建造之中。至於工業鍋爐應用袋式除塵器,則在幾年前便已成功實施。現在一批燃煤電廠和工業鍋爐正在或准備採用這項除塵技術。
袋式除塵器應用的另一個新領域是垃圾焚燒煙氣凈化。垃圾焚燒過程中產生的粉塵、煙氣脫酸和吸附二惡英等有害氣體形成的固體顆粒物都由袋式除塵器收集,要求出口含塵濃度低於5mg/Nm3~10 mg/Nm3。
(9)除塵設備的病害診斷和更新、改造技術是除塵技術進步的一個重要內容,其中以袋式除塵器最為活躍。先對老、舊除塵設備進行調研、測試,確定病害之所在,制定根治方案;採取保留外圍結構、更換核心部件、合理組織氣流、配套電腦控制等措施,使病害設備恢復正常,老舊設備更新換代。一大批不同類型袋式除塵器以及煉鋼、水泥企業的數台電除塵器已被改造為長袋低壓脈沖袋式除塵器,達到先進的技術經濟指標。電除塵器自身的改造則是以提高除塵效率為目標而進行的。
(10)袋式除塵設備清灰機理的研究趨於深化。證明影響濾袋清灰的決定性因素不是風量的大小和持續時間的長短,主要在於清灰時濾袋內的壓力峰值、壓力上升速度以及袋壁能夠獲得多大的反向加速度;測試了幾種袋式除塵器的清灰強度。這些研究成果對於指導袋式除塵設備的研製、選用和檢驗,已經產生積極作用。
(11)除塵器自動控制於1983年開始採用微機技術。目前,袋式除塵和電除塵廣泛應用可編程式控制制器(PLC),工控機(IPC)的應用也在擴大。除了清灰程序控制(定壓差或定時可任選)外,袋式除塵自控系統的功能還包括:溫度、壓差、壓力、流量等參數監測和控制;對噴吹裝置、停風閥、卸料器等部件的工況監視;清灰參數顯示;故障報警。
(12)電除塵器在板、線形式和配置、防止二次揚塵、煙氣調質、高(或低)比電阻粉塵的處理方面取得一些進步,結合自控技術的發展,使除塵效率有所提高,許多靜電除塵器的排塵濃度比國家標准更低。與之相比,在設備輕型化方面的努力,結果更為顯著,鋼耗大幅度下降,加上鋼材降價,其造價已能同某些袋式除塵器抗衡。
(13)出現「高濃度電除塵器」,用於解決電廠燃煤煙氣脫硫後粉塵濃度成倍增加的問題。在含塵濃度800 g/Nm3時,排塵濃度低於200 mg/Nm3。
(14)濕式除塵器的應用大大減少,除了高溫煙氣、小型電廠鍋爐等少數場合外,幾乎從除塵領域中銷聲匿跡。最近十年來,噴淋塔、沖擊式等濕式除塵器又重獲重視,被發展為除塵脫硫一體化設備,用於小型鍋爐,可以削弱燃煤煙氣污染,但遠不能做到普遍達標排放。
(15)旋風、多管除塵器在提高除塵效率方面沒有質的突破,尚難有把握達標排放。除少數場合外,更多的用作預除塵。
除塵設備，燒結板除塵器, 塑燒板除塵器，濾筒式除塵器
袋式除塵器選型計算
袋式除塵器的種類很多，因此，其選型計算顯得特別重要，選型不當，如設備過大，會造成不必要的流費；設備選小會影響生產，難於滿足環保要求。
選型計算方法很多，一般地說，計算前應知道煙氣的基本工藝參數，如含塵氣體的流量、性質、濃度以及粉塵的分散度、浸潤性、黏度等。知道這些參數後，通過計算過濾風速、過濾面積、濾料及設備阻力，再選擇設備類別型號。
1、處理氣體量的計算
計算袋式除塵器的處理氣體時，首先要求出工況條件下的氣體量，即實際通過袋式除塵器的氣體量，並且還要考慮除塵器本身的漏風量。這些數據，應根據已有工廠的實際運行經驗或檢測資料來確定，如果缺乏必要的數據，可按生產工藝過程產生的氣體量，再增加集氣罩混進的空氣量(約20%～40%)來計算。
應該注意，如果生產過程產生的氣體量是工作狀態下的氣體量，進行選型比較時則需要換算為標准狀態下的氣體量。
2、過濾風速的選取
過濾風速的大小，取決於含塵氣體的性狀、織物的類別以及粉塵的性質，一般按除塵器樣本推薦的數據及使用者的實踐經驗選取。多數反吹風袋式除塵器的過濾風速在0.6～13/m 之間，脈沖袋式除塵器的過濾風速在1.2～2m/s 左右，玻璃纖維袋式除塵器的過濾風速約為0.5～0.8m/s 。下表所列過濾風速可供選取參考。
粉塵種類清灰方式自行脫落或手動振動機械振動反吹風脈沖噴吹炭黑、氧化硅(白炭黑)、鋁、鋅的升華物以其它在氣體中由於冷凝和化學反應而形成的氣溶液、活性炭、由水泥窯排出的水泥。0.25～0.40.3～0.50.33～0.600.8～1.2鐵及鐵合金的升華物、鑄造塵、氧化鋁、由水泥磨排出的水泥、碳化爐長華物、石灰、剛玉、塑料、鐵的氧化物、焦粉、煤粉0.28～0.450.4～0.650.45～1.01.0～2.0滑石粉、煤、噴砂清理塵、飛灰、陶瓷生產的粉塵、炭黑（二次加工）、顏料、高嶺土、石灰石、礦塵、鋁土礦、水泥（來自冷卻器）0.30～500.50～1.00.6～1.21.5～3.0
3、過濾面積的確定
(1) 總過濾面積 根據通過除塵器的總氣量和先定的過濾速度，按下式計算總過濾面積：
求出總過濾面積後，就可以確定袋式除塵器總體規模和尺寸。
(2)單條濾袋面積 單條圓形濾袋的面積
在濾袋加工過程中，因濾袋要固定在花板或短管，有的還要吊起來固定在袋帽上，所以濾袋兩端需要雙層縫制甚至多層縫制：雙層縫制的這部分因阻力加大已無過濾的作用，同時有的濾袋中間還要固定環，這部分也沒有過濾作用。
在大、中型反吹風除塵器中，濾袋長10m，直徑0.292m，其公稱過濾面積為0.0292×10＝925m；如果扣除沒有過濾作用的面積0.75m，其凈過濾面積由8.25-0.75＝7.5m。由此可見，濾袋沒用的過濾面積占濾袋面積的5%～10%，所以，在大、中除塵器規格中應註明凈過濾面積大小。但在現有除塵器樣本中，其過濾面積多數指的是公稱過濾面積，在設計和選用中應該注意。

C. 脫硫的工藝是什麼

鋼鐵廠燒結煙氣脫硫技術
隨著近兩年鋼鐵行業和火電廠的大規模建設, 對環保提出了新的挑戰。鋼鐵行業是國家重要的基礎產業,又是高能耗、高排放、增加環境負荷源頭的行業。鋼鐵生產在其熱加工過程中消耗大量的燃料和礦石,同時排放大量的空氣污染物。1996年鋼鐵工業二氧化硫(SO2) 排放量為97.8萬t,佔全國工業SO2排放量的7. 5%,僅次於電力、煤氣、熱水的生產供應業和化工原料及化學製品製造業,居第3位。燒結工藝過程產生的SO2排放量約占鋼鐵企業年排放量40%～60%,控制燒結機生產過程O2的排放,是鋼鐵企業SO2污染控制的重點。隨著燒結礦產量大幅度增加和燒結機的大型化發展, 單機廢氣量和SO2排放量隨之增大,控制燒結機煙氣SO2污染勢在必行。國外已投巨資對此進行治理,甚至關閉了燒結廠。目前我國在燒結煙氣SO2脫除方面基本上還處於空白,僅有幾個小型燒結廠上了脫硫設施,而以燒結礦為主要原料的煉鐵生產又不允許大量關閉燒結廠。因此,對燒結煙氣進行脫除處理是滿足今後日益嚴格的環保要求的唯一選擇。目前的關鍵是借鑒國外的先進經驗,開發應用適合我國燒結特點的先進脫硫工藝。
1. 燒結煙氣SO2主要控制技術
目前,對燒結煙氣SO2排放控制的方法有:
1)低硫原料配入法; 2)高煙囪稀釋排放; 3)煙氣脫硫法。
1. 1 低硫原料配入法
燒結煙氣中的SO2的來源主要是鐵礦石中的FeS2或FeS、燃料中的S(有機硫、FeS2或FeS)與氧反應產生的,一般認為S 生成SO2的比率可以達到85%～95%. 因此,在確定燒結原料方案時,適當地選擇配入含硫低的原料,從源頭實現對SO2排放量的控制,是一種簡單易行有效的措施。
該法因對原料含硫要求嚴格,使其來源受到了一定的限制,燒結礦的生產成本也會隨著低硫原料的價格上漲而增加。就目前原料短缺的現狀來看, 此法難以全面推廣應用。
1. 2 高煙囪稀釋排放
燒結煙氣中SO2的質量濃度一般在1000～3000 mg/m3且煙氣量大,若回收在經濟上投資較大,故大多數國家仍以高煙囪排放為主,如美國煙囪最高達360m.
我國包鋼燒結廠目前採用低含硫原料、燃料,燒結煙氣經200m高煙囪排放,SO2最大落地質量濃度在0. 017mg/m3以下。寶鋼的燒結廠採用200 m高煙囪稀釋排放。這種方法簡單易行,又比較經濟。從長遠來看,高煙囪排放僅是一個過渡。但在當時條件下,採用高煙囪稀釋排放作為控制SO2 污染的手段是正確的。
1. 3 煙氣脫硫法
低硫原料配入法和高煙囪排放簡單易行,又較經濟。但我國SO2的控制是排放濃度和排放總量雙重控制,因此,為根本消除SO2污染,煙氣脫硫技術在燒結廠的應用勢在必行。
煙氣脫硫是控制燒結煙氣中SO2污染最有效的方法。目前世界上研發的煙氣脫硫技術有200多種,進入大規模商業應用的只有10餘種,我國也先後引進了不同的脫硫裝置主要用於火電廠,而國內用於燒結煙氣脫硫的技術進展較慢。國內僅有幾個小燒結上了脫硫設施。如廣鋼2台24平燒結機採用雙鹼法工藝,臨汾鋼廠利用燒結煙氣處理焦化廢水等,因脫硫設施或多或少存在一些問題,所以運行也不正常。
2. 燒結煙氣的特點
燒結煙氣是燒結混合料點火後,隨台車運行,在高溫燒結成型過程中所產生的含塵廢氣。它與其他環境含塵氣體有著明顯的區別,其主要特點是:
1) 煙氣量大,每生產1t燒結礦大約產生4000～6000m3煙氣。
2) 煙氣溫度較高,隨工藝操作狀況的變化,煙氣溫度一般在150 ℃上下。
3) 煙氣挾帶粉塵多。
4) 含濕量大。為了提高燒結混合料的透氣性, 混合料在燒結前必須加適量的水製成小球,所以含塵煙氣的含濕量較大,按體積比計算,水分含量在 10 %左右。
5) 含有腐蝕性氣體。高爐煤氣點火及混合料的燒結成型過程,均將產生一定量的SOx,NOx,它們遇水後將形成酸,對金屬結構會造成腐蝕。
6) 含SO2濃度較低,根據原料和燃料差異而變化,一般在1000～3000 mg/m3 .
3. 燒結煙氣脫硫技術
3. 1 技術現狀分析
燒結煙氣脫硫的研究,日本居於世界領先地位, 按照嚴格的環境保護標准,在上世紀70年代建設的大型燒結廠採用了燒結煙氣脫硫法,脫硫工藝多為濕式吸收法。80年代以後,主要採用鋼渣石膏法、氨硫銨法、活性焦吸附法、電子束照射法等。
鋼渣石膏法是利用轉爐廢渣研磨製成的漿液為脫硫劑,產品為低濃度石膏。該法脫硫效率高、投資省。利用了廢渣,但易結垢、產品不能利用。
氨硫銨法脫硫工藝是利用焦化廠產生的氨氣, 脫除燒結煙氣中的SO2 . 該法脫硫效率高,副產品可利用。但存在氨損、副產物穩定化、副產品品質、副產品的市場化等問題。
活性焦吸附法煙氣脫硫在脫除SO2的同時,能不同程度脫除廢氣中的HCl 、HF等有害氣體;裝置佔地面積較小;副產品經綜合加工後可利用。但存在運行成本高、設備龐大且造價高、腐蝕問題突出、硫資源回收處理等外圍系統復雜、系統長期運行穩定性差等問題。
電子束法煙氣脫硫能同時脫硫脫硝,過程簡單, 不產生廢水廢渣,副產品可用作化肥。但系統的安全性差,運行成本高,電子加速器價格昂貴,脫硫產物難以有效捕集及利用,應用范圍受到限制。
3. 2 密相干塔煙氣脫硫技術
密相干塔煙氣脫硫技術是北京科技大學環境工程中心針對我國國情開發的一種先進的半干法煙氣脫硫技術,具有脫硫效率高、投資運行費用低、可靠性高、佔地面積小、無廢水產生、副產物易處理等優點。在歐洲,已有20多家相當規模的電站鍋爐、工業鍋爐和工業爐窯工業化應用了該技術。
3. 2. 1工藝過程
該工藝的原理是利用乾粉狀的鈣基脫硫劑,與密相干塔及布袋除塵器除下的大量循環灰一起進入加濕器內進行增濕消化,使混合灰的水分含量保持在3%到5%之間,加濕後的循環灰由塔上部進料口進入塔內,工藝流程如圖1所示。含水分的循環灰有極好的反應活性和流動性,與由塔上部進入的煙氣發生反應。脫硫劑不斷循環利用,脫硫效率可達95%。最終脫硫副產物由灰倉溢流出循環系統,通過氣力輸送裝置送入廢料倉。
整個工藝流程主要包括:
1) SO2的吸收。預除塵後的煙氣由塔上部入口進入,在塔內與高活性的鈣基脫硫劑進行SO2 吸收反應,反應後的煙氣由塔下部煙道出口排出,經除塵器除塵凈化後排入大氣。
2) 脫硫劑的循環利用。塔內落下的反應產物、除塵器收集的顆粒物和新吸收劑一起通過輸送裝置輸送到塔上部的加濕器內,在加濕器內加少量水增濕活化後再次進入塔內進行脫硫反應,實現脫硫劑的循環利用。
3) 該過程發生的主要反應式如(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)
3. 2. 2 工藝特點
1) 脫硫劑用量少而且利用率高,循環過程中的脫硫劑顆粒在攪拌器的破碎作用及煙氣強烈湍流引起的相互摩擦作用下,包裹著CaSO3(或CaSO4)外殼的未反應的Ca(OH)2不斷裸露出來,使脫硫反應不斷充分地進行,脫硫率高達95%,同時可以去除SO3、HCl、HF等;
2) 耗水量低,脫硫劑通過加濕提高其活性所用的水非常少,通常循環脫硫劑的含水質量比為3%～5%;
3) 塔內的攪拌器強化了傳質過程,延長了脫硫反應的時間,保證了系統的運行效果;
4) 系統對不同SO2 濃度的煙氣及負荷變化的適應能力極強,這是該技術的顯著優點;
5) 脫硫劑在整個脫硫過程中處於乾燥狀態,操作溫度高於露點,沒腐蝕或冷凝現象,無廢水產生;
6) 塔體用普通鋼材製作,無需合金、塗料和橡膠襯里等特殊防腐措施;
7) 煙氣無需再加熱即可排放。
3. 2. 3 系統的自動控制
整個工藝過程設兩個控制迴路:通過調節加濕器內加入水量來保證密相干塔中反應的溫度及恆定的煙氣出口溫度;通過對進出口煙氣流量和SO2 濃度的連續監測,調整吸收劑的加入量。
4.建議
目前,煙氣脫硫的工藝很多,對於燒結煙氣的脫硫處理,要針對煙氣特點並結合現場的情況,做出合理的選擇。
1) 工藝選擇應堅持以下原則:技術先進成熟且符合企業自身的技術和經濟環境狀況、設備簡單可靠且操作簡便、自動化程度高、投資省、脫硫率較高且穩定、運行成本與能耗低、脫硫劑來源廣泛、副產品易於處理且不產生二次污染。
2) 密相干塔煙氣脫硫工藝屬於半干法脫硫工藝,完全符合上述的工藝選擇原則,適合進行燒結煙氣的脫硫處理。
3) 燒結過程中,煙氣中SO2的濃度是變化的, 有時變化的幅度大且頻率高,其頭部和尾部煙氣含 SO2濃度低,中部煙氣含SO2濃度高。為減少脫硫裝置的規模,可只將含SO2濃度高的煙氣引入脫硫裝置,這樣可以節約大部分資金。
4) 加快推進燒結煙氣脫硫技術的工業應用,逐步消除我國SO2和酸雨的污染對經濟發展的消極影響,促進鋼鐵企業的可持續發展。