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烧结烟气脱硫的一种有效途径
  3月10日环保部公布,2009年全国二氧化硫排放总量为2214.4万吨,较2008年下降4.60%,提前完成“十一五”规划任务。国家环保部要求到2010年SO2排放量力争比2009年再削减40万吨,新增30台(套)钢铁烧结机烟气脱硫设施。

  钢铁行业产生的SO2总量约为150万吨/年~170万吨/年,其中烧结工序外排量约占总量的85%以上。按产业标准SO2≤1.8千克/吨钢计,2009年我国产钢5.68亿吨, SO2排放量至少为102.24万吨。因此,我国烧结脱硫任务艰巨而迫切,除脱硫外,对二英、粉尘、氮氧化物、氟化物等的综合治理也是摆在钢铁行业面前的重要环保任务。

    我国现有烧结机500余台,烧结机总面积53820平方米。至今已投运或在建的脱硫装置约50台套,采用的脱硫方法主要是“钙基法”,约占90%以上(包括石灰石-石膏的湿法、半干法和干法),其次为“氨-硫酸铵法” 。韶钢采用MgO工艺,太钢的450平方米、600平方米烧结机采用活性炭吸收法脱硫脱硝工艺。从工艺本身的绿色环保、节能低碳、副产品有效利用、低成本正常运行等要求看,这些脱硫工艺均存在优点和缺点。
 
结合实际情况科学治理烧结烟气
 
    烧结烟气具有如下特点:烟气量大且含氧量高,SO2浓度低、波动范围宽,且SO2的浓度随位置的不同而变化;含粉尘浓度高,并含有重金属和多种腐蚀性气体,如铅、铬、锌等重金属污染物,HCl、HF、NOX、SOX等腐蚀性气体以及二恶英类剧毒物质。此外,烧结烟气中的氯化物含量较高,导致烟气除尘很困难,钠钾对高炉内衬耐火材料形成“碱侵蚀”。烧结烟气的这些特点,增加了治理SO2的难度和复杂性。环保设备研发企业应紧密结合烧结工艺和烟气特点,开发烧结脱硫综合治理技术和装备。

    我国硫资源贫乏,天然优质石膏资源丰富,硫黄自给率仅约10%,是世界最大的硫黄进口国,占世界贸易量的1/3。2009年进口硫黄量为1237万吨,其中90%以上用于生产化工原料硫酸。每年硫酸进口量稳定在180万吨~220万吨,2009年硫酸价格约200元/吨~300元/吨,2010年2月涨至600元/吨~800元/吨。钢铁企业也需要硫酸用于焦炉煤气的净化除氨和其他产品的生产,如年产1000万吨钢的企业,年需约4.4万吨硫酸。因此,在进行烧结烟气脱硫的同时,可以回收SO2资源,发展循环经济。
 
烧结脱硫和副产硫酸技术的特点
 
    国内有关单位紧密结合烧结工艺和烟气特点,采用有机胺液为吸收剂,循环使用,对SO2进行吸收和解吸,自主研究开发成功了SML(SML意指友好的、微笑的)烧结烟气脱硫及副产硫酸工艺技术,实现了工程化应用,达到脱硫效率≥95%,SO2排放浓度<100mg/Nm3;除尘效率≥80%,脱销效率≥60%的效果。副产物是98%合格硫酸,用于焦炉煤气净化除氨或外销。
    SML法脱硫工艺由洗涤、吸收、解吸、吸附液净化系统和制酸工序等组成。工艺流程为:烟气经喷淋洗涤塔洗涤降温、除尘并洗掉大部分强酸根离子后,进入吸收塔。在吸收塔内,贫液与洗涤后烟气逆流接触吸收SO2,同时进一步深脱微细粉尘和强酸根离子。吸收SO2后的富液进入换热器,然后进入解吸塔上部进行解吸。富液在解吸塔内被加热解吸出SO2,再生出来的热贫液经换热后返回吸收塔循环使用。在此工艺过程中,吸附液通过除氯装置、过滤装置除掉吸附液中氯离子和超微粉尘,部分吸附液进入除盐装置去除热稳定性胺盐(强酸根离子),从再生塔解吸出来的SO2经冷却、分离后,进入硫酸工序。制酸工序采用“一转一吸”流程,空气和SO2气体一同进入干燥塔,干燥后由鼓风机依次送往转化和吸收工段,转化为浓度大于98%的浓硫酸。塔顶未被转化的SO2气体与空气的混合物,返回洗涤塔前的烟道,进行循环脱硫。
 
            
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