高炉煤气水解-氧化耦合脱硫技术中试研究

钢铁行业是我国国民经济重要的支柱性产业。2021年我国粗钢产量居世界第一。在火电行业全面推进超低排放后,钢铁行业成为工业部门最大的大气污染排放源,工艺产污环节多、污染物排放量大。钢铁企业“三气”中高炉煤气占64%,是产量最大的可燃气体,产量高达8 000～10 000亿m³/a。针对高炉煤气气量大、成分复杂、硫含量低的特点,研发了高炉煤气水解-氧化耦合脱硫技术,并通过高炉煤气脱硫中试平台评价了中试系统的运行效果。从中试运行效果看,特制的双层预处理剂有效去除了高炉煤气中的粉尘和HCl,降低了杂质对水解催化剂的影响;针对高炉煤气研发的水解催化剂可实现COS的高效脱除,同时大大延长了使用寿命,整个中试期间始终未在水解塔出口检出COS,且水解塔的压降低于3 kPa;通过对工况和催化剂添加量的精准把控,脱硫效率在95%以上,氧化脱硫系统运行平稳。中试系统的脱硫效率可满足高炉煤气应用端高炉热风炉的超低排放要求,且压力损失低,同时也验证了脱硫技术和反应器设计的合理性。     

含钛高炉渣资源化综合利用研究现状与展望

 含钛高炉渣一直是钢铁工业固体废弃物再资源化综合利用的研究热点和难点。概述了含钛高炉渣资源化综合利用研究现状,指出了目前含钛高炉渣综合利用工艺的技术特点、工业化难度及对环境产生的影响。采用强酸或强碱、高温碳化或氯化对含钛高炉渣进行提取钛元素的方法,存在工艺复杂、耗能高、环境污染危害较大等不足;使用含钛高炉渣制作建材,虽然对环境没有危害,但是造成钛元素极大浪费;使用含钛高炉渣制取催化剂、抗菌材料和肥料,可使含钛高炉渣得到充分利用,且无尾渣和污染物产生。应综合利用含钛高炉渣中多种成分和矿物,提高含钛高炉渣综合利用率,使含钛高炉渣资源化综合利用的发展与环境保护和谐发展。     

烧结烟气选择性循环技术与应用

烧结烟气循环技术是钢铁烧结工序提质增效、降低烟气综合治理成本的有效技术手段,中国科学院过程工程研究所开发应用的烧结烟气选择性循环节能减排技术,通过工艺技术创新和关键设备优化,首次实现了节能减排增产多功能耦合,并成功应用于河钢邯钢。长期运行结果表明,技术运行效果优于设计值,实现烟气量减排20.4%,固体燃耗降低9.44%,烧结矿产量提升6.9%,吨矿CO₂排放强度降低13.1 kg,NO_x减排20.9%,CO减排23.3%,二噁英减排33.9%,减污降碳协同治理效果显著。     

基于热—质平衡的液态钢渣改性剂添加量的研究

为了同时利用钢渣及其高温余热,以出炉温度为条件,建立热平衡和物料平衡,定量分析了粉煤灰与炼钢炉渣的质量比随着粉煤灰预热温度和改性反应温度变化的规律。得到了炉渣改性剂的添加比例和改性后炉渣的熔化温度之间的关系。工业验证实验结果表明,改性后的钢渣降低了CaO/SiO₂和游离CaO含量,不仅高效利用了熔渣显热,还提高了铁氧化物的回收率和钢渣的胶凝活性。