链箅机铁矿球团料层催化脱硝的反应行为及影响因素

 在资源约束、环保压力趋紧的形势下,新时期球团环保的重点是减少NO_x的排放,其高效控制关系着球团行业的生存。以铁矿球团为对象,研究了球团料层温度对不同铁精矿球团脱硝的影响,在此基础上研究了链箅机抽风干燥段(DDD段)催化脱硝的反应行为,并通过脱硝率、氨利用率等来表征烟气成分对DDD段喷氨脱硝的影响。研究结果表明,在相同条件下,赤铁精矿的催化性能优于磁铁精矿和混合铁精矿,同时分析了链箅机各段温度分布的特点,最终选择DDD段作为SCR脱硝的反应区域。DDD段适宜的脱硝条件为,温度为300～350 ℃,氧气体积分数为15%～20%,氨氮比(物质的量比)为0.5;在链箅机抽风干燥段进行SCR脱硝时,烟气中的SO₂体积分数由0提高到0.050%,反应脱硝率由51.0%降低到34.4%;随着烟气中水蒸气含量的提高,反应脱硝率降低,在水蒸气体积分数为9%时,脱硝率仅为44.9%,总体来讲,控制SO₂体积分数小于0.040%,水蒸气体积分数小于6%,可以获得40%左右的脱硝率,在DDD段喷氨催化法脱硝是高效可行的。     

钢铁工业烟气脱硝技术应用进展及前景

氮氧化物(NO_x)已成为我国首要大气污染物,钢铁工业是工业源NO_x排放的主要来源.烧结、球团、炼焦等工序是钢铁工业NO_x超低排放改造的重点,但其烟气特性与火电厂烟气存在差异,烟气脱硝技术不能完全照搬现有燃煤锅炉脱硝工艺.目前,选择性催化还原(SCR)、活性炭(焦)(AC)吸附催化、臭氧(O₃)氧化协同吸收等技术已在烧结、球团、炼焦等工序成功应用,并均取得了良好效果.本文针对钢铁工业超低排放的迫切需求,梳理了钢铁工业烧结、球团、炼焦等主要工序的现有烟气脱硝技术及其应用,重点总结并对比分析了SCR技术、AC吸附催化和O₃氧化协同吸收技术的应用进展及优劣势.其中,SCR技术正逐步成为钢铁工业脱硝市场的主流技术,占比超过70%,因此脱硝催化剂及其再生具有长期巨大的市场需求.AC吸附催化和O₃氧化协同吸收等新型技术因其适用温度低,无需烟气升温等,在钢铁工业越来越受到青睐,将逐步得到更多钢铁企业的支持.     

烧结烟气臭氧氧化 半干法吸收脱硫脱硝实践

以梅钢7×105 m3/h烧结机烟气的脱硫脱硝为背景,研究了实际工程应用中臭氧对烟气的氧化和半干法对氧化产物(NOx和SO2)的吸收等问题。结果表明,臭氧喷入点位置对烟道内NOx氧化影响不大,喷射格栅保证了臭氧和烟气的均匀混合。吸收塔出口烟气温度对脱硝影响显著,NOx的吸收效率会随着温度的升高而降低,当温度高于95 ℃时,脱硝效率为0;而脱硫塔出口烟气温度变化对SO2吸收几乎没有影响。优化后的烧结烟气脱硫脱硝系统连续运行数据表明,出口SO2质量浓度均值为16.83 mg/m3,出口NOx质量浓度均值为72.33 mg/m3,均达到了系统设计要求。系统运行成本为10～11元/t,与活性炭烟气净化技术、循环流化床＋SCR工艺技术相比,臭氧氧化 半干法吸收协同脱硫脱硝工艺具有明显的优势。     

添加FeOx对CeOx-MnOx-TiO2/石墨烯催化剂低温SCR脱硝性能的影响

低温选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂是目前烟气脱硝领域研究的热点。利用超声浸渍法制备了FeOx-CeOx-MnOx-TiO2/石墨烯低温SCR脱硝催化剂,研究和分析了FeOx添加量对催化剂脱硝性能的影响,并借助TEM、XPS分析探究了FeOx在催化剂中的作用及内在机制。结果表明,当Fe/Mn摩尔比为0.2时,催化剂具有最佳的脱硝效果,在140 ℃即具有90%的NO转化率;同时对催化剂的抗SO2和抗水性能进行了测定,表明FeOx的添加有利于其抗性的提升,在SO2和水共存的情况下,仍具有80%以上的NO转化率。在此基础上,通过对比SCR反应前后催化剂的FT-IR分析结果,剖析了可能的抗SO2抗水机理     

球团链箅机回转窑工艺中氯和硫元素迁移规律

摘要：对链箅机回转窑工艺中各段球团样品进行实验分析,研究了氯元素和硫元素在链箅机回转窑工艺中的迁移规律,明晰了烟气中HCl的生成机制。结果表明,球团原料中的氯元素主要是以NaCl的形式存在,氯元素有一部分在链箅机抽风干燥段会转变成HCl气体并进入烟气,一部分在链箅机预热Ⅱ段之后以NaCl的形式汽化进入烟气,剩余的氯元素仍以NaCl的形式存在于成品球团矿中。烟气中的HCl气体是在抽风干燥段,由富含SO2的烟气与含水球团料层中的NaCl发生反应生成的,烟气中SO2转变成Na2SO4重新固定于料层中。在预热Ⅰ段和预热Ⅱ段,烟气中的SO2与原料中碳酸钙分解生成的游离CaO反应生成CaSO4,也会重新固定烟气中的SO2。     

鲁宝环炉SNCR+SCR联合脱硝技术的应用研究

根据鲁宝环炉烟气温度特点、氮氧化物浓度及烟气量,研究确定了鲁宝环炉烟气采用SNCR+SCR联合脱硝工艺,脱硝剂采用尿素;并确定了脱硝装置设备组成和设备布置.根据鲁宝环炉压火、提温、空炉膛等炉况变化特点,分别建立SNCR脱硝及SCR脱硝控制模型对尿素溶液喷入量进行自动调节控制,使脱硝后NOx质量浓度保持稳定.鲁宝环炉烟气脱硝在选择性催化还原SCR脱硝装置基础上增加1套选择性非催化还原SNCR脱硝装置,烟气NOx质量浓度从300～500 mg/m3(波动大时高达800 mg/m3)降低到100 mg/m3以下,整体脱硝效率达到87％以上,脱硝前后颗粒物浓度没有增加,达到了第四时段排放标准要求.     

焦炉烟道气同时脱硫脱硝技术路线探讨

介绍了焦炉烟道气中SO2和NOx的形成机理,以及同时脱除的技术难点.对照国家最新的行业排放标准要求,鉴于世界上尚无长期稳定运行的工程案例,对比了两种已在境外烧结行业大型工业化工程中实现长期稳定运行的烟气脱硫脱硝技术,提出了可在大型焦炉烟道气脱硫脱硝中采用的工艺技术路线——半干法烟气脱硫(SDA/CFB)+选择性催化还原(SCR)组合式脱硫脱硝技术.分类阐述了不同温度的焦炉烟道气脱硫脱硝工艺技术路线,展望了焦炉烟道气脱硫脱硝项目的发展前景.     

含高浓度污染物的球团烟气净化技术进展与选择

对钢铁行业内球团生产线的类型进行了介绍,并对含高浓度污染物的球团烟气净化技术路线进行了论述和分析,力求选择更为合适的脱除含高浓度污染物的球团烟气脱硫脱硝技术路线,使含高浓度SO2、NOx的球团烟气达到超低排放标准,减少钢铁行业的大气污染物排放总量.     

链箅机-回转窑球团NOx超低排放技术研究

基于链箅机-回转窑球团生产过程NO_x排放质量浓度高、末端治理投资和运行成本大等问题,在系统分析NO_x排放规律和影响因素的基础上,开展了一系列源头控制、过程控制和选择性催化还原脱硝协同处理技术研究。研究结果表明:低NO_x燃烧技术、低NO_x烧嘴技术、低温焙烧技术是降低球团NO_x生成量的有效方法;先进再燃技术是减轻末端治理负荷最直接的技术手段,高NO_x烟气脱除效率可超过60%,从而确保了预热二段烟气中NO_x质量浓度低于300 mg/m~3;通过有效地抑制预热二段向预热一段串风,并利用烟气的中高温条件,在多管除尘器后增设SCR脱硝系统,不仅无需升温,而且烟气处理量减少50%以上,该阶段烟气含氧量为15%～18%,SCR脱硝效率仅需90%就可以满足球团烟气超低排放的技术指标,与传统末端治理技术相比,节省建设费用1/3、运行费用2/3。     

球团烟气脱硝处理系统

正专利号:201820158802.9专利类型:实用新型提供了一种球团烟气脱硝处理系统。具有如下优点:(1)采用球团烟气脱硝的新方法进行球团烟气脱硝,只在球团链篦机和回转窑之间的烟道开孔,对原有球团生产设施变动极小,不影响原有球团的正常生产,可以连续进行施工和作业;(2)充分利用原有球团链篦机和回转窑之间的烟气热能进行气化和高温还     

烧结余热梯级利用及脱硫脱硝一站式解决方案

结合某钢铁厂430 m2烧结机及环冷机的烟气气氛和温度分布情况,提出烧结烟气的脱硝－余热利用－脱硫一站式解决方案。根据烧结烟气的气氛和温度将烧结烟气划分成3部分：非脱硫脱硝系烟气(115℃)、脱硫脱硝系烟气(86℃)和脱硫系烟气(360℃)。其工艺流程为,首先利用冷却机中温段热空气(150℃)和脱硫系烟气以及其他外部热源对脱硫脱硝系烟气进行加热,使脱硫脱硝系温度达到270~320℃后进入脱硝装置,采用低温NH3-SCR法进行脱硝;其次将270~320℃已脱硝的烟气通入余热锅炉内生产蒸汽,产生的蒸汽一部分用于烧结矿料的预热,其余部分并入蒸汽管网;然后将160℃的锅炉尾部烟气与换热后的脱硫系烟气通入浓缩塔中,与来自脱硫塔的硫酸铵溶液接触换热,烟气冷却至最佳脱硫温度70~80℃后进入脱硫塔内,采用湿式氨法脱硫技术进行脱硫,与此同时硫酸铵溶液因水分的蒸发而浓缩,烟气的余热进一步得到有效利用。本工艺可使烧结系统烟气的余热得到最大限度的回收以及烟气排放得到有效控制。     

Kinetics of SO2 Absorption with Fly Ash Slurry with Concomitant Production of a Useful Wastewater Coagulant

This research was aimed at recovering Fe and Al compounds to produce a useful complex coagulant from fly ash using H2SO4 and SO2 from flue gas oxidized to SO3 by NaClO3. The reaction kinetics of wet SO2 scrubbing from simulated flue gas with fly ash slurry was studied. The SO2 scrubbing experiments were carried out in a jacketed glass reactor system with a simulated flue gas containing SO2 and N2 in the gas phase and fly ash slurry in the liquid phase. Sodium chlorate was added to oxidize SO2 to SO3, adding H2SO4 in the slurry. The reaction orders of both Fe2O3 and Al2O3 extraction from fly ash slurry were shown to be 1.5. The empirical Arrhenius expressions were also derived from the reaction rate constants obtained at each reaction temperature. The mass transfer process of SO2 with ClO3? was evaluated using a two-film theory model.     

烧结烟气低温SCR脱硝催化剂半工业化试验

低温SCR是烧结烟气脱硝技术发展的主要方向,而催化剂是其中的关键因素.针对烧结烟气的特点,研发出低温平板式抗碱脱硝催化剂.为了明确该催化剂的低温脱硝活性、运行稳定性、积灰特性和抗碱金属中毒能力,在太钢450 m2烧结机活性炭脱硫脱硝装置后进行了低温SCR脱硝催化剂半工业化试验.结果表明,在150℃的烟气温度下,催化剂脱...     

改性活性炭纤维负载锰铈复合氧化物低温选择性催化还原脱硝

采用Ce-MnO_x/ACFN对烟气进行低温选择性催化还原脱硝实验,分别考察了活性炭纤维(ACF)改性、Ce-MnO_x负载量和Ce/Mn摩尔比以及操作条件对脱硝效率的影响.在70~110℃条件下,Ce-MnO_x/ACFN作为选择性催化还原脱硝的催化剂具有良好的活性,其脱硝效率随烟气温度升高而升高.催化剂载体活性炭纤维经硝酸改性后脱硝效率有明显提高.随着Ce-MnO_x负载量增加和Ce/Mn摩尔比增加,脱硝效率先升高后降低.随着入口烟气NH₃/NO摩尔比增加,脱硝效率先升高后趋于稳定.当入口烟气中水蒸气体积分数大于8%时,脱硝效率随其增加而降低.      

SDS+SCR工艺在焦炉烟气脱硫脱硝中的应用

焦炉烟气中存在的大量SO2和NOx是形成酸雨和雾霾的主要污染物。为了落实当前环保生产的基本国策,对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘处理已成为各大企业的当务之急。主要研究了SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺在实际工程中的应用,该工艺效率高,副产品少,抗冲击能力强,是目前国际上一种较为先进的焦炉烟气净化处理技术。采用SDS+SCR工艺对鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉烟气进行脱硫脱硝处理,实际结果表明,当设备入口处焦炉烟气中SO2、NOx和粉尘的平均质量浓度分别为83.84、439.67和18.43 mg/m3时,出口处烟气中3种污染物的质量浓度分别低于30、150和5 mg/m3,满足GB 16171-2012中的排放要求。研究可以为焦化行业的污染物治理提供可鉴方案和经验。     

Research status and prospect of poisoning in denitration catalysts

Denitration catalysts are easily poisoned by complex components of flue gas. As flus gas poisoning was a major cause of catalyst deactivation, low temperature catalysts with strong anti poisoning ability were actively researched. The research status of poisoning in denitration catalysts was summarized, focusing on the poisoning mechanisms of SO2 and H2O, alkali metals (K), alkaline earth metals (Ca, Mg), and heavy metals (Zn) in the industrial flue gas. Despite remarkable advances, the poisoning mechanism of carbon based catalysts remained poorly understood. The poisoning mechanism of heavy metals on carbon based catalysts, especially the poisoning mechanism of zinc, was recommended for future work. The prospects of improving the resistance of catalysts to sulfur and water, alkali and alkaline earth metals, and heavy metal poisoning, were also discussed.     

脱硝用催化剂毒化研究现状及展望

摘要：脱硝催化剂易被烟气复杂成分毒化导致失活,故研发具有良好抗毒化能力和低温催化活性的催化剂是研究重点。综述了脱硝用催化剂毒化研究现状,重点阐明了工业烟气中SO2和H2O、碱金属(K)、碱土金属(Ca、Mg)、重金属(Zn)对脱硝用催化剂的毒化机制和炭基催化剂的中毒问题。针对当前炭基催化剂毒化机制尚不清晰且重金属对其毒化严重等问题,指出了今后研究重点是深入重金属锌对炭基催化剂中毒机制研究,并对提高催化剂的抗硫抗水性、耐碱/碱土金属及重金属中毒能力进行了展望。     

球团烟气SNCR与嵌入式SCR耦合脱硝新技术

在中国大力推动绿色低碳发展的形势下,钢铁行业全面实施烧结、球团工业大气污染物超低排放,球团NOx减排迫在眉睫,减排效果将关乎球团行业的生存与发展.针对国内主流的链箅机-回转窑球团生产工艺NOx排放质量浓度高的问题,在系统分析球团烟气特性与NOx分布的基础上,开展了选择性非催化还原法脱硝技术(SNCR)与嵌入式选择性催化...     

微波连续加热吸收剂处理烧结低浓度烟气的研究

 探讨了微波连续加热吸收剂处理烧结低浓度烟气实验时气体流量、微波功率、吸附剂质量、配比、粒径、烟气含水量、反应温度等实验因素对烟气脱硫、脱氮率的影响。实验结果表明,气体流量、微波功率和反应温度对脱硫、脱氮率影响较大。同时对吸收剂在微波连续加热下处理二氧化硫和氮氧化物进行了机理分析。