烧结烟气脱硝工艺探讨(4)

目前，国内应用的活性焦(炭)干法烟气净化技术主要为两类：一类采用单级多室结构吸附塔；另一类采用二级错流式吸附塔，其活性焦床层不分室。两种类型吸附塔的脱硝效率差异较大，单级结构吸附塔脱硝效率约50%，而二级床结构吸附塔脱硝率可达70%。两种塔形结构原理图见图2。

图2两种塔形之所以存在脱硝率差异，主要是由于活性焦脱硝反应原理决定的，当氨气喷入塔内时，除与活性焦发生催化还原反应外，还会与烟气中的SO2发生副反应，即：

2NH3+SO2+H2O = (NH4)2SO3

NH3+SO2+H2O = NH4HSO3

烟气中SO2的存在对于活性焦工艺的脱硝效率具有不利影响，研究机构针对烟气中SO2浓度对活性焦脱硝效率的影响进行了模拟实验，实验结果见图3。可见，烟气中SO2浓度越高，脱硝反应越受到抑制，脱硝率越低。

由于二级床结构吸附塔，将喷氨点设置在过渡气室，烧结烟气通过一级床时，大部分SO2被脱除，过渡气室内为SO2浓度控制在300 mg/Nm3以下，因此，当烟气通过二级床时能够获得更高脱硝效率。

目前，国内大部分烧结机烟气中NOx浓度处在250～300 mg/Nm3区间，也就是说，为达到100 mg/Nm3排放限值，脱硝效率至少应在60%以上，因此，从烧结机烟气达标排放的要求来说，二级床结构吸附塔更符合市场需求。

另外，目前国内正在研发可以实现80%以上脱硝率的活性焦产品，一旦成功将对活性焦技术更广泛的应用产生巨大的推动作用。

图2两种吸附塔结构形式原理图

图3SO2浓度对活性焦脱硝效率的影响实验曲线

4 湿式吸收脱硝技术

湿式吸收法脱硝技术适合于湿法脱硫装置改造，该技术通过向吸收液内加入气相或液相的反应药剂，使湿式吸收过程达到同时脱硫、脱硝的效果，按照目前湿式吸收技术的发展，氧化吸收和络合吸收两种工艺可以获得比较理想的脱硝率。

由于NO在水中或碱液中均不被吸收，而NO2易溶于碱液，所以氧化吸收法利用该原理，用强氧化剂将烟气中的NO转化为NO2，NO2再与碱性吸收液反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。由于NO向NO2转变的反应动力要求较大，必须使用强氧化剂方能实现，因此氧化剂的选择和制备是氧化吸收脱硝技术的核心内容。目前研究和应用较多的氧化剂有NaClO2、臭氧、H2O2等。强氧化吸收工艺一般可获得80%以上的脱硝效率，但受强氧化剂在制造成本高、储存及使用的安全性、酸性废液难以处理、氯酸对设备的腐蚀等因素的影响，目前该技术在烧结烟气治理方面的应用还处在研究、试验阶段，未得到大范围推广。另外，国内一些环保工程公司、研究机构目前也在研究与CFB循环流化床工艺相配合的强制氧化脱硝工艺，该工艺与湿式氧化吸收工艺类似，也是利用强氧化剂将NO氧化为NO2，而后使得NO2被Ca(OH)2经过三相反应吸收，来达到脱硝的目的，目前该技术正在推广。

络合吸收法利用液相络合吸收剂同烟气中的NO反应，增大NO在水中的溶解性，从而使NO进入液相，并与吸收液反应进而完成脱硝。目前，开展研究较多的络合吸收剂主要有硫酸亚铁和Fe(II)-EDTA。络合吸收法脱硝是直接将络合剂加入到湿法脱硫浆液内，不需要大规模改造已建的湿法脱硫装置就可以实现同时脱硫、脱硝，改造成本低，适合应用于已建湿法脱硫装置的烧结机。

另外，由于烧结烟气中O含量较高，达到约16%，铁离子易被氧化，实际操作中还需向溶液中加入抗氧剂或还原剂，该技术目前也大多停留在实验室研究阶段，离工业应用尚有一定距离，该技术在实验中能够获得70%以上的脱硝率。

5 结语

钢铁烧结、球团工业实施烟气脱硝工程已势在必行，按照标准修改单中排放限值要求，烟气脱硝装置应至少达到60%以上的脱硝效率方能保证达标，这也成为当前阶段选择烟气脱硝工艺的基本条件。结合目前国内脱硝技术条件，采用低温SCR脱硝技术更适合于已建脱硫设施改造项目；而活性焦(炭)协同净化技术能够同步去除烟气中的多种污染物，运行成本低于组合式脱硫、脱硝工艺，综合效益更优，新建项目及现有装置改造均适用。而湿式吸收脱硝技术对于现有湿法脱硫系统来说改造成本最低，脱硝效果较理想，但装置系统的运行稳定性，脱硝剂的性能还有待进一步完善和提高，并需在此基础上加快开展工业应用，方能拥有较好的市场前景。

文章来源：《烧结球团》 网址: http://www.sjqtzz.cn/qikandaodu/2021/0709/532.html