钢铁工业烧结厂废气处理技术

综合抑尘技术主要包括百美迪康生物纳米膜抑尘技术、云抑尘技术、湿式除尘技术等关键技术。

生物纳米膜抑尘技术,生物纳米膜是具有纳米层间距的双层电离层膜,能最大限度地发挥水分子的延展性,具有很强的电荷吸附性;在材料表面喷涂生物纳米膜,可以吸引和凝聚小颗粒粉尘,使其聚合成大颗粒粉尘,会增加自身重量而沉降;该BME技术最高除尘率可达99%以上,平均运行成本为0.05~0.5元/吨。

云抑尘技术通过高压离子雾化和超声波雾化,可产生1μm~100μm的超细干雾。超细干雾颗粒细小,充分增加了与尘粒的接触面积,水雾颗粒与尘粒碰撞凝聚形成团聚体,团聚体变大变重,直至最终自然沉降,从而达到消除粉尘的目的;产生的干雾粒子30%~40%在2.5μm以下,对大气细颗粒物污染有明显的防治作用。

湿式除尘技术通过压降吸收带有粉尘的空气,在离心力和水与粉尘气体混合的双重作用下除尘;独特的叶轮和其他关键设计可以提供更高的除尘效率。

适用于散装物料的生产、加工、运输、装卸,如矿山、建筑、采石场、堆场、港口、热电厂、钢铁厂、垃圾回收等场所。在输送、加水和混合混合物的过程中,会产生含有粉尘和水蒸气的废气。热矿返矿过程产生大量的粉尘水、气体和废气,温度高、湿度大、粉尘浓度高,是治理的重点。由于温度较低,冷返过程不会产生大量水蒸气,只会在物料转运点产生含尘废气。

解决混合系统废气处理的关键是尽可能使用冷回流工艺。混合料系统的除尘宜采用湿式除尘,除尘设备可采用脉冲除尘器等高效除尘设备。(1)烧结机尾气除尘和含铁原料烧结主要使用排气带式烧结机。烧结机产生的废气主要含有粉尘和SO2、NOX等有害物质。烧结机废气除尘,可在大烟道外设置水封拉链机,将大烟道各排灰管、除尘器排灰管、小排灰管插入水封拉链机的凹槽内,灰渣沉淀在水封内,再由拉链机排出。除尘设备一般采用大型旋风除尘器和静电除尘器。

(2)烧结机烟气中二氧化硫的处理

(1)高烟囱排放的烧结机烟气中二氧化硫浓度一般为500 ~ 1000ml/m3,高浓度达到4000 ~ 7000ml/m3。这种废气排放量大,如果回收的经济性还存在一些问题,大多数国家还是优先考虑高烟囱排放。根据烧结生产的需要,烟囱高度为100 ~ 120 m,但为了保护环境,许多发达国家采用更高的烟囱,如美国的烟囱最高,英国为260m,日本为230m。目前中国包钢烧结厂使用低硫原料燃烧,烧结烟气无需脱硫。从200米高的烟囱排放后,SO2的最大地面浓度低于0.006mL/m3。

(2)烟气脱硫烧结机产生的烟气中,二氧化硫的浓度是变化的。头尾烟气SO2浓度低,中部烟气SO2浓度高。为了减小脱硫装置的规模,只能将SO2浓度高的烧结尾气引入脱硫装置。世界各国对烧结机脱硫的研究已进入实用阶段。如日本的氨硫酸铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法;前苏联的石灰石膏法和回收菱镁矿法,以及我国的亚硫酸钠法等。图11-3硫酸铵脱硫工艺流程图。该方法以亚硫酸铵溶液为吸收剂,生成亚硫酸氢铵,与焦炉排出的氨气反应生成亚硫酸铵。亚硫酸铵用作吸收剂,然后与SO2反应。在这样的往复反应中,亚硫酸铵的浓度越来越高。达到一定浓度后,部分溶液经萃取、氧化、浓缩成硫酸铵循环使用。

2、烧结机尾部除尘

烧结机尾部卸矿点及相邻烧结矿破碎、筛分、储存、运输的含尘废气除尘优先采用干法除尘,可避免湿法除尘造成的污水污染,也有利于粉尘回收利用。大型集中除尘系统多用于烧结机尾气除尘。尾部采用大容量封闭罩,向烧结机方向延伸,最后几个真空箱上部的台车全部关闭。利用真空箱的吸力将封闭罩内的含尘废气通过台车料层抽出,以减少尾部的除尘气体。除尘设备优选为静电除尘器。图11-4为烧结机废气处理工艺流程图。3、整个系统除尘

全粒系统包括冷烧结矿的破碎和多级筛分,除尘点多,风量大,必须设置专门的全粒除尘系统。系统配有集中除尘系统,采用干式高效除尘设备,一般采用高效大气囊除尘器或静电除尘器。(1)球团竖炉烟气除尘铁矿粉与石灰、膨润土、焦粉等添加剂混合造球时,竖炉焙烧过程中产生烟气。烟气多采用干法除尘处理,除尘设备可以是袋式除尘器或静电除尘器。旋风除尘器和多管除尘器达不到国家排放标准,不适合使用。图11-5为8m3球团竖炉粉尘工艺流程图。

(2)球团竖炉烟气脱硫未采取有效措施控制球团竖炉烟气中的SO2。主要的处理方法是高硫燃烧的初步脱硫和回收烟气中的二氧化硫。如日本钢铁公司采用(NH4)2SO3作为吸收剂,吸收废气中的二氧化硫,然后与焦炉煤气中的NH3反应,使吸收液再生,返回烧结厂再利用。部分吸收液经萃取氧化后制得硫酸铵。在美国,烧结机废气中加入白云石等物质,用袋式除尘器除尘和二氧化硫。