鋼鐵燒結煙氣的低溫鼓泡脫硫脫硝研究.pdf

1、氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)是鋼鐵燒結過程中產生的主要大氣污染物。不同于燃煤煙氣，燒結煙氣具有氣量變化大、溫度波動范圍廣、NOx含量低等特點，因此現有的燃煤電廠脫硫脫硝技術將無法直接應用于燒結煙氣的脫硫脫硝。目前,燒結煙氣的脫硫工藝較為成熟，而相應脫硝技術的研發(fā)開展較少。隨著環(huán)保要求的不斷提高，燒結煙氣脫硝也逐漸被提上日程，但由于新建脫硝設備的成本較高，減排工作一直進展緩慢。為此，本文開展了鋼鐵燒結煙氣的低溫鼓泡脫硫脫硝研究，

2、旨在現有石灰石-石膏濕法脫硫工藝的基礎上，通過添加新型復合氧化劑，配合運行工況的優(yōu)化調整，實現原有脫硫效率不降低、氮氧化物能夠部分脫除的目的，從而滿足燒結煙氣排放的國家標準。
　　根據氮的氧化物及其酸根離子的還原電勢，分析得出NO被氧化的條件，結合已有的研究成果，確定有效氧化劑的范圍。并在以南鋼2×220m2燒結煙氣鼓泡吸收塔為原型而構建的小型實驗平臺上，開展了相關脫硝氧化劑的篩選實驗，從有效性、可靠性、經濟性等角度，最終選取Na

3、ClO2、NaClO作為本次模擬實驗的主要脫硝氧化劑。同時，利用化學反應熱力學原理，對NaClO2/NaClO復合氧化劑協(xié)同石灰石漿液脫硫脫硝反應的吉布斯自由能變函數△rGm（T)、平衡常數K、氣體平衡分壓P等熱力學參數進行了計算，從理論上證明了NaClO2/NaClO/CaCO3體系可以有效脫除煙氣中的SO2、NO，反應能夠自發(fā)正向進行且進行限度較深。
　　針對NaClO2/NaClO/CaCO3體系開展低溫鼓泡脫硫脫硝的實驗研

4、究。進一步考察NaClO2/NaClO濃度ma/mb及其摩爾比M、吸收液初始pH值、反應溫度TR、石灰石含量mc、煙氣流量Vg、NO/SO2初始濃度CN/CS等操作參數對脫硫脫硝效率的影響規(guī)律。在此基礎上，分別對復合氧化劑溶液及體系脫硫脫硝產物的成分進行定量、定性分析。研究結果表明，當Vg=1m3/h，mc=20g/L時，利用NaClO2/NaClO/CaCO3體系低溫鼓泡脫硫脫硝的最佳反應工況為ma=4mmol/L，mb=3mmol/

5、L，pH=5，TR=55℃，CS=1100mg/m3，CN=400mg/m3，在此條件下，NO、SO2的脫除效率分別為56.9％、98.1％。酸性條件有利于NaClO2、NaClO的分解，生成強氧化性氣體ClO2和Cl2，從而導致溶液氧化性能的提高。煙氣中的SO2、NO最終主要以CaSO4、NO3-的形式被脫除。M=1.3的NaClO2/NaClO復合氧化劑每消耗1g，向溶液和石膏中引入的Cl含量分別為420.6439mg、0.5465