北斗智库环保管家网讯：中国钢铁产能已连续十几年居世界第一，钢铁企业SO2的排放总量也跃居行业第二，SO2减排迫在眉睫。作为SO2排放量居钢铁企业工序首位的烧结工序，目前使用的烟气脱硫工艺达十几种。何种脱硫工艺路线更佳，无论是钢铁企业还是脱硫公司及专家学者尚未达成共识。各企业根据自身条件综合考虑，选择最适合自身发展的工艺技术。随着国内首套氧化镁法烧结烟气脱硫技术在韶钢的成功应用，该技术为钢铁工业烧结烟气脱硫提供了新的选择。
 

 

　　1氧化镁法脱硫技术及特点

 

　　利用轻烧氧化镁粉和工艺水按照比例混合在一起，熟化制成一定浓度的氢氧化镁浆液。将氢氧化镁浆液送入吸收反应塔，浆液自上而下和烟气中的SO2进行逆向接触反应从而吸收烟气中SO2.再根据回收产品的不同，采用不同后续处理工艺。常见的工艺见图1.

　　1.2回收七水硫酸镁的氧化镁法烟气脱硫技术

 

　　由于国家限制小硫酸厂的建设，因此从长远看有中国自主知识产权的以回收七水硫酸镁的氧化镁法烟气脱硫工艺将成为主流工艺。

 

　　1.2.1工艺流程

 

　　烧结烟气经静电除尘、主抽风机后通过切换阀切换，不进脱硫系统时，烟气经原烟囱排放；需进脱硫系统时，烟气经预洗涤塔对部分重金属、粉尘、Cl去除后再经本级除雾后进入脱硫塔脱硫。脱硫后烟气经两级除雾器后经烟囱排放。

 

　　烟气中的粉尘及部分杂质通过预洗涤塔利用清水进行洗涤，烟气中SOx用湿式脱硫塔去除。脱硫后的溶液经氧化生成硫酸镁溶液，再经回收系统回收七水硫酸镁。所处理后的水再部份循环利用。具体见图2.

　　1.2.2主要系统构成烟气脱硫的主要系统详见表1.

　　1.3工艺特点

 

　　1）技术成熟可靠，适用范围广，冶金、电力、造纸等行业有广泛的应用业绩，可应用于高硫煤及重油等燃料炉窑烟气脱硫；2）我国氧化镁储藏量占全世界80!左右，原料来源充足；3）脱硫效率高达95%-99%，不同工况适应性强；4）镁基脱硫主体设备的造价明显低于钙基吸收塔，投资费用相对较少；5）液气比及镁硫比小，运行费用低，且镁法副产品回收价值高；6）可用率高，运行维护简便，不会发生积垢、结块、磨损、管路堵塞等故障；浆液PH值控制在6.0-6.8之间，可缓解设备腐蚀；

       2氧化镁法烟气脱硫技术在钢铁行业的应用

 

　　氧化镁法脱硫工艺最早由美国开米科基础公司（Chemico-Basic）于20世纪60年代开发成功。70年代后，费成电力公司（PECO）与DUCON等合作开发氧化镁法再生脱硫工艺，并于1982年在3台发电机组上建成并投入运行。日本、韩国、台湾等也在80年代开始采用抛弃法的氧化镁脱硫工艺，并有较多工程业绩。

 

　　由于氧化镁法脱硫工艺优点多，非常适合我国国情，《大中型锅炉镁法脱硫工艺工业化》也于2001年列入国家“863”计划并由清华大学承担该课题。

 

　　2005年，山东滨化集团2×240t/h锅炉引进韩国汉城夏普环保技术建成镁法脱硫项目；2008年竣工的鲁北化工集团鲁北发电有限公司2×330MW发电机组锅炉镁法烟气脱硫工程即引进美国DUCON公司技术。

 

　　2008年，广东韶钢105m2烧结机引进日本技术建成国内首套氧化镁法脱硫工程；之后，河北唐山国丰（2×132m2）、河北敬业（2×105m2）、河北唐钢中厚板（210m2）等公司烧结厂皆已建成回收七水硫酸镁的氧化镁法脱硫工艺。韶钢另外两台360m2烧结机回收七水硫酸镁的脱硫项目也正在建设。不同的是韶钢以筛板塔为主，其余企业以空塔为主。

 

　　部分企业也应用该技术对原石灰石膏法进行改造。

 

　　3烧结烟气脱硫工艺的选择及几个重大问题的探讨

       3.1钢铁行业烧结烟气SO2污染状况

 

　　我国钢铁行业烧结烟气SO2排放量占钢铁企业排放总量的70!以上（不含自备电厂）。烧结烟气成分复杂，波动性较大，具有以下特点：一是烟气量大，一吨烧结矿产生烟气在4000-6000m3;二是二氧化硫浓度变化大，范围在400-5000mg/Nm3之间；三是温度变化大，一般为80℃到180℃；四是流量变化大，变化幅度高达40!以上；五是水分含量大且不稳定，一般为10-13%;六是含氧量高，一般为15～18%;七是含有多种污染，除含有二氧化硫、粉尘外，还含有重金属、二噁英类、氮氧化物等。这些特点都在一定程度上增加了钢铁烧结烟气二氧化硫治理的难度。

 

　　3.2烧结烟气脱硫工艺的比较

 

　　目前，国内投运和在建的烧结烟气脱硫设施所用的技术工艺有十几种，主要有石灰（石灰石）-石膏法、循环流化床法（LJS-FGD）、氨-硫铵法、湿式氧化镁法、密相干塔法、活性碳吸附法、旋转喷雾法（SDA）、MEROS法、NID法、GSCA法、ENS法、双碱法、离子液法等。几种常见工艺的比较见表2.

　　3.4对当前烧结烟气脱硫几个问题的看法

 

　　目前，国内部分专家及企业过分强调对污染物的综合治理，而忽视国情，认为干法较湿法更优。在许多发达国家钢铁企业也尚未治理的污染物因子如二噁英、氮氧化物等也在现阶段提出治理，这必将加重钢铁行业负担，令本已陷入微利的钢铁行业雪上加霜。建议国家在出台相关标准时能慎重考虑中国现状，不一味追求环保标准的超前性。尤其是对新、老烧结机及城市建成区与偏远山区烧结机应有所区别。如中国钢铁企业现阶段对二噁英、氮氧化物进行处理，则相关技术需从国外引进且运行成本巨大。太钢450m2烧结机采用活性炭，工程投资概算3.35亿元（相当于1台烧结机投资），年运行成本达1.5亿元。如国内企业皆按此实施，则投资高达300亿元以上，年增加成本70亿元以上。据了解，日本虽然近年来新建烧结较多采用活性碳，但也未要求原烧结机脱硫（钙法、镁法）皆改造。据了解，近年日本也有石灰石膏法被采用。

 

　　3.4.2关于对循环流化床脱硫工艺的看法

 

　　循环流化床脱硫工艺由于其可通过喷活性碳脱除二噁英、烟囱不冒白烟、对相关设备防腐要求不高而得到推广，但是循环流化床脱硫工艺脱硫效率较低（90!左右），运行成本较高，对高含硫矿生产中的烟囱排气较难达标。另外，大量的脱硫副产品CaSO3再加其中含活性碳、二噁英、重金属等如何处置？另外，每两年半到三年需更换一次滤袋，大量的废弃滤袋又如何处理？企业在选择时需充分比较。

 

　　3.4.3对中国钢铁企业烧结烟气脱硫工艺选择的建议

       1）充分考虑烧结脱硫技术的现状及中国国情，优先选择有成功经验的技术目前在我国应用的十几种烧结脱硫工艺处于研发和试用阶段，各有优缺点，有待进一步验证和评估，建议相关部门立足国情，鼓励已有成功运行经验的技术发展及使用，确保企业的正常生产。

 

　　2）在技术选择上，应优先考虑副产物的回收利用国家应在解决烧结烟气污染的同时，加大资金支持，鼓励副产品能回收利用的工艺，避免产生额外的运输费、土地资源占用及二次污染等问题，增加运行成本。

 

　　3）在烧结脱硫技术的选择上，应充分考虑投资和运行成本

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