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

2、旨在現(xiàn)有石灰石-石膏濕法脫硫工藝的基礎(chǔ)上，通過添加新型復(fù)合氧化劑，配合運(yùn)行工況的優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)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(jié)煙氣排放的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
　　根據(jù)氮的氧化物及其酸根離子的還原電勢(shì)，分析得出NO被氧化的條件，結(jié)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(jié)煙氣鼓泡吸收塔為原型而構(gòu)建的小型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，開展了相關(guān)脫硝氧化劑的篩選實(shí)驗(yàn)，從有效性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等角度，最終選取Na

3、ClO2、NaClO作為本次模擬實(shí)驗(yàn)的主要脫硝氧化劑。同時(shí)，利用化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)原理，對(duì)NaClO2/NaClO復(fù)合氧化劑協(xié)同石灰石漿液脫硫脫硝反應(yīng)的吉布斯自由能變函數(shù)△rGm（T)、平衡常數(shù)K、氣體平衡分壓P等熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)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(yīng)能夠自發(fā)正向進(jìn)行且進(jìn)行限度較深。
　　針對(duì)NaClO2/NaClO/CaCO3體系開展低溫鼓泡脫硫脫硝的實(shí)驗(yàn)研

4、究。進(jìn)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(yīng)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(shù)對(duì)脫硫脫硝效率的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，分別對(duì)復(fù)合氧化劑溶液及體系脫硫脫硝產(chǎn)物的成分進(jìn)行定量、定性分析。研究結(jié)果表明，當(dāng)Vg=1m3/h，mc=20g/L時(shí)，利用NaClO2/NaClO/CaCO3體系低溫鼓泡脫硫脫硝的最佳反應(yīng)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(qiáng)氧化性氣體ClO2和Cl2，從而導(dǎo)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(fù)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