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钢厂烟气脱硫

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所属分类:玻璃钢脱硫塔
发布日期:2019-10-11
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钢铁行业是材料与能源高度密集型的行业 , 既是原料消耗大户 , 又是能耗大户、污染大户 , 近一半以上的物料投入最终以废气、固体废弃物或副产品的形式产出。2004年钢铁工业二氧化硫 ( SO2 ) 排放量为 113.4万 t, 占全国 SO2 排放量的 6.5% , 仅次于火电行业和建材业 , 居第 3位。从钢铁生产的工艺流程分析 , 钢铁生产过程产生的 SO2主要来源于烧结工序。烧结工序外排 SO2 所占比例在 65% ~93%之间, 并且所占比例呈逐年增加的趋势。控制烧结机生产过程中 SO2的排放 , 是钢铁企业 SO2污染控制的重点 , 是钢铁企业保持可持续发展的关键环节之一。Berry等就 21世纪钢铁工业五大趋势指出 , 除非钢铁行业能够确保环境不受污染与行业的可持续发展密切结合 , 否则社会将限制钢铁工业的存在。国外已投巨资对烧结烟气进行治理 , 甚至关闭了烧结厂。由于前些年我国对烧结烟气长期执行较低的环境标准 , 烧结烟气脱硫技术在国内没有得到推广和应用 , 烧结烟气 SO2排放基本上处于无治理的排放状况 , 相关工艺开发和技术积累都远远不足。因此 , 目前的主要任务就是借鉴国外的先进经验 , 开发适应我国国情的烧结烟气脱硫技术。
  烧结烟气是烧结混合料点火后随台车运行 , 在高温烧结成型过程中产生的含尘废气。其主要特点是: 排放量大 , 1 t烧结矿大约产生 4000~6000m3 烟气; 含尘浓度高 , 烟尘主要以铁及其化合物为主 , 还含有硅、钙等铁矿伴生成分; 温度较高, 一般在 150℃左右; 含湿量大 , 水分含量在 10% (体积比 ) 左右; 含有腐蚀性气体 , 如 H2S、NOX、SOX ; 含 SO2 浓度低 , 浓度变化很大 , 一般在 1000~3000mg/m3 。
  2  烧结烟气 SO2控制方法
  国外烧结烟气 SO2减排和控制措施主要有低硫原料配入法、高烟囱稀释法和尾部烧结烟气脱硫法三种。
  2.1  低硫原料配入法
  烧结烟气中的 SO2是由烧结原料中的硫在高温烧结过程中与空气中的氧化合生成的。因此 , 在确定烧结原料方案时 , 按规定的 SO2允许排放量配比燃料 , 实现从源头上控制烧结烟气中 SO2 的排放量。但此法使原料的来源受到限制 , 烧结矿的成本也随着低硫原料价格的上涨而增加。就目前国内能源材料紧缺的状况来看 , 此法难以全面推广应用。
  2.2  高烟囱稀释法
  一般情况下 , 烧结排放烟气的主抽烟囱高度在 80~120m之间 , 为使 SO2 着地时的浓度满足环境标准要求 , 常采用高烟囱稀释排放法。此法在世界各国的冶金、火电等企业广泛使用。如日本有 230m的高烟囱 , 英国有 260m的烟囱 , 美国的烟囱高达 360m。由于此法经济、简单易行 , 因此被西欧各国的烧结厂 , 特别是未制定排放总量限制国家的烧结厂所普遍采用。高烟囱稀释法虽能暂时解决区域环境 SO2污染 , 但随之会带来酸雨、腐蚀等问题。目前我国实行对大气污染物排放浓度和排放总量的双重限制 , 因此 , 高烟囱稀释法亦不符合我国的实际要求。
  2.3  烟气脱硫法
  尾部烧结烟气脱硫法是各国专家普遍认为唯一能实现的、有效的解决烧结烟气脱硫的方法。烟气脱硫方法按工艺特点分为湿法、半干法和干法三种, 按脱硫产物是否回收分为抛弃法和回收法。目前世界上研发的烟气脱硫技术有 200多种 , 进入大规模商业应用的只有 10余种 , 我国也先后引进了不同的烟气脱硫技术用于火电厂 , 但用于烧结烟气脱硫的技术却进展缓慢。因此 , 如何根据我国钢铁业的实际情况 , 开发适应中国国情的烧结烟气脱硫主流工艺成为当务之急。
  3  烧结烟气脱硫技术
  3.1  烧结烟气脱硫技术现状
  烧结烟气脱硫技术的研究 , 日本居于世界领先地位 , 按照严格的环境保护标准 , 在上世纪 70年代建设的大型烧结厂 , 采用了烧结烟气脱硫法 , 脱硫方式为湿式吸收法。进入 20世纪 80 年代以后 , 考虑到资源的综合利用, 烧结烟气脱硫技术均向回收利用资源的方向发展。经过长期的技术研发 , 具有工程实例的尾部烧结烟气脱硫法主要包括石灰石 /石膏法、钢渣石膏法、氨硫铵法、电子束氨法、活性焦法、密相干塔法。石灰石 /石膏法是用石灰石或石灰的乳浊液吸收烟气中的 S O2 , 生成半水硫酸钙或石膏。其技术成熟 , 脱硫效率高达 90% , 在美国、德国等国家被广泛采用。但投资及其运行费用较高 , 系统复杂 , 占地面积大 , 而且易于腐蚀、磨损以至堵塞管路。

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