有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术研究
本文主要针对有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术展开分析思考了有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术的内容明确了有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术的要点以及相关的措施希望可以为今后的有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术的应用提供参考。
1、烟气脱硫脱硝除尘一体化技术概述及其优势
1.1概述
现阶段研究烟气脱硫脱硝除尘一体化技术的国家数量比较多但多数国家所处的阶段均为实验性研究还需要较长的时间才能使该项技术大规模的推广。
传统脱硫、脱硝、除尘技术中各项处理工作分开进行而且每项处理工作均具有复杂的流程同时使用的相关机械脱除设备多比较庞大无论是运行成本或是管理成本均比较高而且管理难度也比较大导致缺陷的存在影响了实际的脱硫、脱硝、除尘效果也限制了这些技术的推广及应用。
传统技术基础上经大量研究提出烟气脱硫脱硝除尘一体化技术该项技术中包含多种的具体方法如脉冲电晕法、活性炭或活性焦吸附法等经处理后的脱硫、脱硝、除尘效果均比较理想也更为适合广泛的推广及应用。
1.2优势
传统烟气脱硫技术实际使用过程中可对SO2污染有效控制使环境污染减轻但往往会较多的浪费硫资源而且处理时会产生固体废弃物造成二次污染。
烟气脱硫脱硝除尘一体化技术以传统烟气脱硫技术为基础该技术不仅具备传统技术的优势还具备自身独特的优势主要体现在以下几个方面：脱硫率较高可超过98%;110℃～120℃的低温条件下脱硝率也比较高可超过80%;废弃中的HCI、HF、砷、汞均能有效去除达到深度处理的效果;湿法较难将SO3去除应用该技术后能够实现去除;具备除尘功能出口烟尘不会超过30mg/Nm2;水资源使用量较少避免浪费水资源二次污染问题不会产生;不会较大的占地运行费用也比较少;吸附剂中毒并不会发生;高纯度硫磺、硫酸高纯度液态SO2均能够被回收;加热操作无需在排出烟气前开展;装置处理后排气中的热量可被回收经转化后变为热水实现二次利用促进经济效益的提高。
2、烧结烟气的产生和特点
烧结过程是以高温燃烧作为化学条件的一种复杂的物理化学过程。在该过程中首先是通过空气和混合料产生的燃烧反应将燃烧释放的热量用于烧结过程所需要的能量而燃烧过程产生的烟气作为废气排放出去。烧结的原理是通过固体颗粒之间的化学键的连接促使晶体逐渐长大从而有效减少了晶体之间的间隙增加颗粒之间的密度，最后形成致密的多晶烧结体。该反应中产生的气体就是烧结烟气该气体对空气会造成严重的污染。烧结烟气主要有以下特点：
2.1温度高
由于整个烧结过程是在高温的条件下进行的因此排放的烧结烟气温度会很高。一般来说经过烧结反应后的烟气温度在120℃～180℃之间。
2.2排放量大
由于矿物中含有大量的硫元素和氮元素大多以化合物的形式存在因此在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫等气体。虽然随着工艺的逐渐完成烟气中的二氧化硫会逐渐减少但总体排放量还是很大的。
2.3含湿量大
在进行烧结之前一般需要对燃烧材料进行加水处理以提高材料的透气性能。因此在烧结过程中，SKF GX振动分析仪产生的烟气会带有大量的水分含湿量较大。一般烧结烟气中的含湿量在15%左右。
2.4粉尘浓度高
由于参加反应的主体材料是矿物质其主要成分是铁和铁的化合物也有一部分的其他重金属元素。因此在燃烧过程中产生的烧结烟气中会含有大量的金属元素也就是烟气中会带有大量的粉尘。
2.5状态不稳定
由于烧结烟气在排放过程中往往具有温度高和排放量大等特点因此容易引起排放过程中的二次反应从而进一步增加了二氧化硫等有害气体的排放也造成了烟气排放过程中的不稳定。
3、联合脱硫脱硝技术
3.1炭质材料吸附法
炭质吸附材料主要是指活性炭和活性焦。其實活性焦与活性炭制法相似但前者的突出特点是比表面积小强度高且细孔结构独特与活性炭相比具有更好的脱硫、脱硝性能。烟气中的sO在活性焦微孔的吸附催化作用下生成硫酸;NOx则在加氨的条件下经活性焦的催化还原生成水和N2。该工艺主要由吸附、解吸和再生三部分组成。烟气首先进入活性焦吸收塔的第1段在此S02被脱除流经吸收塔的第Ⅱ段时喷入氨以除去NOx。
3.2CuO吸附法
CuO吸收还原法一般采用负载型的CuO作为吸收剂常见的有CuO/Al2O3。该法的脱硫脱硝过程为：在烟气中注入适量的NH3混合后的烟气通过装填有Cu0/Al2O3吸收剂的床层时CuO会与SO2在氧化性气氛中反应生成CuSO4，而CuSO4及CuO对氨气选择还原NOx具有很高的催化活性。吸收饱和后的吸附剂被送去再生再生出的SO2可通过Claus装置进行回收。CuO/Al2O3法的优点是可联合脱硫脱硝不产生干的或湿的废渣没有二次污染。该工艺能达到90%以上的SO2脱除率和75%-80%的NOx脱除率。但长期运行后吸收剂表面会由于氧化铝硫酸盐化而导致吸附SO2能力下降经过多次循环之后就失去了作用这也是至今仍没有工业化报道的主要原因。
3.3电子束法
电子束照射法是20世纪70年代发展起来的一种利用电子束(电子能量为800keV-1MeV)照射烟气将烟气中的SO2和NOX脱除并最终转化成硫酸铵和硝酸铵的烟气脱除技术其对烟气条件有较好的适应性副产品可以用作化肥。电子束照射法使烟气脱除过程中的氧化过程所需的能量大大减少可以降低氧化反应的条件而且反应以后不产生废水、废渣在燃煤含硫量为0.18%～3.15%时其脱硫率与脱硝率分别在80%和18%以上。
3.4脉冲电晕法
脉冲电晕法是在放电两极加上高电压使电极附近气体介质被局部击穿产生的放电现象从而获得非热平衡等离子体。非热平衡等离子体内部存在大量的高能活性粒子可以促进一些在普通条件下难以进行的化学反应使烟气污染物的脱除过程得以实现近年来该技术已取得很大的进展。赵君科等对某烟气处理量为12000-20000Nm/Ph的脉冲电晕等离子体烟气脱硫脱硝中试装置作了研究试验表明当能耗低于5Wh/Nm3SO2和NOx的脱除率分别达85%和50%以上。
3.5金属氧化物催化法
金属氧化物催化法是在金属氧化物催化剂作用下的烟气脱硫脱硝工艺已有催化剂包括CuO、Al2O3等新的催化剂也在不断试验中。梁均方等对催化一体化脱硫脱硝的SnO2-TiO2的升温还原和脱附过程作了研究SnO2、TiO2单独作用没有催化活性但它们组合成固溶体而具有活性表明两者具有协同效应。徐云龙等研究了V2O5/TiO2在同时脱除烟气中的SO2和NOX的性能结果表明V2O5/TiO2催化剂可以提高脱硫脱硝活性脱硫率高但脱硝率稍低最佳还原温度为700℃。
4、结束语
综上所述为了确保有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术的应用效果本文总结了有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术的具体的方法以及一些关键的措施可以今后的有色冶炼烟气同时脱硫脱硝技术应用参考。
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