中晶技術(shù)︱減污降碳背景下軋鋼加熱爐的脫硫選擇

大氣網(wǎng)訊:一、背景

軋鋼加熱爐作為軋鋼過程中的關(guān)鍵設(shè)備，其生產(chǎn)過程中排放的污染物為煤氣燃燒后產(chǎn)生的煙氣，煙氣量一般在50000-150000m3/h之間，工況波動(dòng)較大。氣體中主要含有：SO2、NOx、顆粒物等污染物，SO2的排放濃度為100-300mg/m3，這些污染物的排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定污染。

2019年4月，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》，要求軋鋼加熱爐污染物SO2小時(shí)均值排放濃度不高于50mg/m3；2021年7月16日全國(guó)碳排放權(quán)交易在上海正式啟動(dòng)，它是推動(dòng)綠色低碳發(fā)展的一項(xiàng)重大制度創(chuàng)新，也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和與國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)的重要政策工具。由此可見，在減污降碳的背景下，對(duì)軋鋼加熱爐SO2的低碳減排治理已勢(shì)在必行，減污降碳要靠綜合治理、靠機(jī)制引導(dǎo)，更要靠技術(shù)創(chuàng)新。因此，具有低碳特性且可實(shí)現(xiàn)固體廢棄物循環(huán)利用的煙氣治理技術(shù)，將成為鋼鐵企業(yè)的首選。

目前，市場(chǎng)上應(yīng)用于軋鋼加熱爐的脫硫技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中存在一些技術(shù)難題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

難題一：存在設(shè)備較多、占地面積大、投資、運(yùn)行費(fèi)用較高、設(shè)備堵塞及腐蝕嚴(yán)重問題。

難題二：存在系統(tǒng)阻力大，能耗高，副產(chǎn)物處置困難的問題。

難題三：在煙氣脫硫治理過程中，存在碳排放較多的問題。

為解決軋鋼加熱爐脫硫面臨的技術(shù)難題，中晶環(huán)境科技股份有限公司自主研發(fā)了禧德Ⓡ干法固定床煙氣脫硫技術(shù)。

二、禧德Ⓡ工藝—干法固定床煙氣脫硫技術(shù)

禧德Ⓡ工藝是中晶環(huán)境繼福斯Ⓡ煙氣脫硫脫硝一體化協(xié)同治理技術(shù)后，研發(fā)的又一新技術(shù)。該技術(shù)是利用中晶環(huán)境自主研發(fā)的M®系列脫硫脫硝劑對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝治理并且對(duì)VOCs、二噁英、汞、氟等多種污染物可協(xié)同治理的綜合煙氣治理技術(shù)。主要包含前端治理禧德Ⓡ煤氣精脫硫技術(shù)（CGD）和后端治理禧德Ⓡ干法固定床煙氣脫硫脫硝技術(shù)（FGD）。

2.1禧德Ⓡ干法固定床煙氣脫硫技術(shù)工藝流程

對(duì)于軋鋼加熱爐脫硫而言，禧德Ⓡ干法固定床煙氣脫硫技術(shù)主要利用中晶環(huán)境自主研發(fā)的M®系列脫硫劑來進(jìn)行煙氣脫硫治理，主要采用對(duì)流工藝或錯(cuò)流工藝兩種形式。

先將吸收劑用噸包輸送到脫硫塔塔頂，再通過電動(dòng)葫蘆將噸袋送至每個(gè)倉(cāng)室頂部，人工打開噸袋后，使吸收劑自動(dòng)通過倉(cāng)頂?shù)倪M(jìn)料口填充在脫硫塔內(nèi)；來自熱風(fēng)爐、燃?xì)忮仩t的煙氣進(jìn)入脫硫塔后，水平/垂直穿過吸收劑，吸收劑中的堿基與SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而脫除掉SO2；凈化后的煙氣從脫硫塔側(cè)面向上運(yùn)動(dòng)，后再次穿過吸收劑進(jìn)行二次脫硫，然后通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排放，吸收劑則由底部排出，此時(shí)上部存留的新鮮脫硫劑補(bǔ)充至倉(cāng)室內(nèi)，使吸收劑始終充滿倉(cāng)室，保證煙氣穿過吸收劑。

2.2M®系列脫硫劑

禧德Ⓡ干法固定床煙氣脫硫技術(shù)采用的MⓇ系列脫硫劑是由專利配方的多孔吸附+催化劑材料復(fù)合制備而成，制備過程中不會(huì)造成碳排放；它能夠匹配多種工況條件，可用于加熱爐、熱風(fēng)爐、煤氣爐、鍋爐、高爐等常規(guī)設(shè)備的煙氣脫硫，在煙氣治理過程中無(wú)碳排；相較于傳統(tǒng)的脫硫劑，它在可實(shí)現(xiàn)超低排放的同時(shí)，還具有吸附容量更大、強(qiáng)度更高、耐久性與持久性更好的特點(diǎn)；副產(chǎn)物以鈣基、硅基材料為主，粉碎研磨后作為水泥生料的原料摻入。綜上所述，禧德Ⓡ工藝在SO2處理能力、減少碳排放、副產(chǎn)物的處理等方面均有較大的優(yōu)勢(shì)及前瞻性。

2.2.1脫硫原理方程式

2.2.2 MⓇ系列脫硫劑主要特點(diǎn)

（1）脫除效率更高

因其硫容、硝容更高，所以對(duì)SO2等污染物的初始濃度適應(yīng)性更強(qiáng)，在SO2入口1000mg/Nm3的煙氣條件下，可達(dá)到近零的脫除效率(脫硫效率≥95%)。

（2）應(yīng)用方式更靈活

在應(yīng)用方式上更為靈活，可用于煤氣發(fā)生爐、熱風(fēng)爐、燃?xì)忮仩t、焦?fàn)t，另外也適用于石油、石化等脫H2S領(lǐng)域，在安裝形式上，既能在固定床上使用，也能在活動(dòng)床上使用。

（3）成本更低

以在加熱爐、熱風(fēng)爐、煤氣鍋爐煙氣治理中為例，可保證使用1年，相比于目前市場(chǎng)上脫硫脫硝劑三個(gè)月或六個(gè)月更換一次，使用壽命更長(zhǎng)，效果更持久，治理成本相較于其他材料或工藝具有較大優(yōu)勢(shì)。

（4）三“零”標(biāo)準(zhǔn)：零廢水、零固廢、零風(fēng)險(xiǎn)

①零廢水：全干式的反應(yīng)環(huán)境，無(wú)水消耗，采用微波振打解析，且解析過程不產(chǎn)生廢水；

②零固廢：治理后的副產(chǎn)物可采用混燒或建材資源化進(jìn)行處置。若企業(yè)有生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要堿性材料，可摻燒后用于生產(chǎn)過程的脫硫；也可資源化后用于生產(chǎn)高等級(jí)建筑材料或用于攪拌站作膠凝材料、水泥添加劑使用；

③零風(fēng)險(xiǎn)：M®系列脫硫劑主料由不燃無(wú)機(jī)材料組成，全過程無(wú)需氮?dú)獗Ｗo(hù)，上料、換料全自動(dòng)化，做到運(yùn)行過程100%無(wú)安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.3禧德Ⓡ干法固定床煙氣脫硫技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）禧德Ⓡ干法固定床技術(shù)采用特制M®系列脫硫劑，脫除效率可達(dá)95%以上，并且脫硫副產(chǎn)物可回收用于建材制作；

（2）M®系列脫硫劑由多孔吸附+催化劑材料復(fù)合制備而成，制備過程無(wú)碳排；相較傳統(tǒng)脫硫劑，它在治理過程及副產(chǎn)物處置過程中也都幾乎無(wú)碳排；

（3）采用干法脫硫，不產(chǎn)生廢水，溫降小，無(wú)白色煙羽現(xiàn)象；

（4）滿足煙氣量0%~120%的煙氣波動(dòng)和溫度90~300℃的波動(dòng)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；

（5）設(shè)備數(shù)量少，模塊化組合、靈活布置，現(xiàn)場(chǎng)可做到無(wú)人值守，運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)成本低。

三、結(jié)語(yǔ)

中晶環(huán)境禧德Ⓡ干法固定床脫硫技術(shù)在可較好適應(yīng)軋鋼加熱爐工況條件下，煙氣脫硫效率可達(dá)95%以上，且較好解決了部分脫硫技術(shù)存在的設(shè)備多、占地面積大、設(shè)備堵塞、腐蝕及在煙氣治理過程中有碳排放、副產(chǎn)物處置困難等問題。禧德Ⓡ干法固定床脫硫技術(shù)將為鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)減污降碳、綠色低碳循環(huán)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型助一臂之力。

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