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技術(shù)名稱
湖南中冶長天——雙級錯流式活性炭法多污染物協(xié)同凈化工藝
推薦單位
湖南省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會
申報(bào)單位
湖南中冶長天節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司
適用范圍
應(yīng)用于燒結(jié)、球團(tuán)、焦?fàn)t、石灰窯爐、熱風(fēng)爐、水泥窯、玻璃爐窯等工業(yè)爐窯的尾氣治理，裝置入口污染物濃度需滿足：SO2濃度小于3000mg/m3、NOx濃度小于1000mg/m3、粉塵濃度小于100mg/m3。
技術(shù)簡介
1、技術(shù)原理
雙級錯流式活性炭法多污染物協(xié)同凈化工藝?yán)没钚蕴课叫阅埽芡瑫r脫除多種有害物質(zhì)(SO2、NOx、二噁英、重金屬及粉塵等)，并能回收SO2制取濃硫酸或焦亞硫酸鈉。
SO2吸附具體過程如下 ( *表示吸附狀態(tài))：
活性炭脫硝過程包括了SCR反應(yīng)和non-SCR反應(yīng)。脫硝過程反應(yīng)過程如下：
煙氣中固態(tài)二噁英在吸附塔內(nèi)被活性炭移動層的過濾集塵功能捕集，氣態(tài)的二噁英被活性炭吸附。吸附了二噁英的活性炭在解吸塔內(nèi)加熱到400℃以上，并停留3小時以上，在催化劑的作用下將苯環(huán)間的氧基破壞，使二噁英發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變裂解為無害物質(zhì)。
2、工藝路線
雙級錯流式活性炭法多污染物協(xié)同凈化工藝是一種可資源化的干法煙氣處理技術(shù)，具有節(jié)水、脫硫、脫硝、脫二噁英、脫重金屬及除去其他微量有害煙氣成分(如HCl、HF、SO3等)的功能，同時可回收硫資源(制備濃硫酸或焦亞硫酸鈉等)，實(shí)現(xiàn)資源化利用。本工藝采用雙級活性炭串聯(lián)技術(shù)，脫硝效率高達(dá)80%以上。一級吸附塔主要作用是脫硫+脫二噁英+除塵，二級吸附塔整體噴氨，主要作用是深度脫硝+脫二噁英，實(shí)現(xiàn)多污染物高效治理，提高了氨的使用效率，污染物排放濃度SO2<10mg/m3、NOx<50mg/m3、二噁英<0.1ng TEQ/m3、粉塵<10mg/m3，達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。其工藝流程見下圖：
3、應(yīng)用效果
污染物排放指標(biāo)滿足《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》(環(huán)大氣[2019]35號)超低排放要求，即燒結(jié)、球團(tuán)煙氣滿足顆粒物小于等于10mg/m3、SO2小于等于35mg/m3、NOx小于等于50mg/m3。
回收SO2制取濃硫酸或焦亞硫酸鈉品質(zhì)滿足工業(yè)濃硫酸一等品(標(biāo)準(zhǔn)號GB/T534-2014)要求。
4、研發(fā)背景
主流的煙氣凈化工藝均存在一些難以解決的問題，如石灰石-石膏脫硫工藝、循環(huán)流化床脫硫工藝(CFB)、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫工藝(SDA)等均存在副產(chǎn)物難以處置的難題，選擇性催化還原法脫硝工藝(SCR)反應(yīng)溫度較高，燒結(jié)、球團(tuán)煙氣溫度較低，要滿足SCR脫硝反應(yīng)溫度需消耗大量的煤氣，能耗較高。為解決上述難題，中冶長天聯(lián)合清華大學(xué)、寶鋼、湘鋼一起開發(fā)活性炭多污染物協(xié)同治理技術(shù)，該技術(shù)可同時脫除煙氣中的SO2、NOx、粉塵、二噁英、氟化物等多種污染物，同時可回收煙氣中的SO2制取濃硫酸或焦亞硫酸鈉等，是一種資源回收型煙氣凈化工藝。
5、技術(shù)特點(diǎn)
本技術(shù)因具有煙氣凈化處理效果好、能同時脫硫、脫硝、除塵、脫二噁英、脫重金屬等、能回收硫資源、副產(chǎn)物可重復(fù)利用、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到了業(yè)主的廣泛認(rèn)可，市場占有率穩(wěn)步提升。經(jīng)過幾年的發(fā)展，該技術(shù)已獲得長足進(jìn)步，申請專利100多件。
6、獲得獎勵榮譽(yù)情況
榮獲冶金科學(xué)技術(shù)(省部級，2018年)一等獎、中冶集團(tuán)科學(xué)技術(shù)獎(省部級，2018年)一等獎、中國專利銀獎(2020年)等多個省部級大獎。
典型應(yīng)用案例
1、案例名稱
晉南鋼鐵集團(tuán)有限公司2×220m²燒結(jié)煙氣活性炭脫硫脫硝工程
2、案例簡介
本工程設(shè)計(jì)范圍為2臺220m2燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)煙氣凈化設(shè)施，設(shè)計(jì)煙氣處理量為2×70×104Nm3/h。單套煙氣凈化設(shè)施設(shè)置2個一級吸附單元、3個二級吸附單元、1套解析裝置、1套熱風(fēng)循環(huán)裝置、2套除塵裝置等。
原始煙氣參數(shù)：SO2濃度小于等于2000mg/m3、NOx小于等于350mg/m3、粉塵小于等于50mg/m3、二噁英濃度小于等于2.5ng TEQ/m3。
本工程于2019年7月建成投產(chǎn)，投產(chǎn)后由業(yè)主自運(yùn)營，目前已持續(xù)運(yùn)行約3年，運(yùn)行狀況良好，系統(tǒng)安全穩(wěn)定，各項(xiàng)污染物排放指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值。
3、達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
污染物排放指標(biāo)滿足(折算至16%基準(zhǔn)含氧量)：SO2濃度小于等于35mg/m3、NOx小于等于50mg/m3、顆粒物小于等于10mg/m3、二噁英濃度小于等于0.5ng TEQ/m3。
回收SO2制取濃硫酸品質(zhì)滿足如下要求：工業(yè)濃硫酸達(dá)到一等品(標(biāo)準(zhǔn)號GB/T 534-2014)。
4、業(yè)主單位
山西晉南鋼鐵集團(tuán)有限公司
5、投運(yùn)時間
2019年7月
6、工藝流程
登封宏昌4500t/d水泥SCR脫硝工程采用“高溫電除塵器+SCR脫硝一體化技術(shù)”，窯尾煙氣自預(yù)熱器出口進(jìn)入高溫電除塵器進(jìn)行預(yù)除塵，將粉塵濃度降低至30g/m3以內(nèi)，降塵后的煙氣進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)高效脫除氮氧化物，最終出口氮氧化物濃度小于50mg/m3。
7、運(yùn)行情況
本工程投產(chǎn)后運(yùn)行安全穩(wěn)定，環(huán)保效果如下：
1)燒結(jié)煙氣污染物得到有效控制，排放的各類污染物符合《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28662-2012)排放要求，其中主要污染物排放限值達(dá)到：顆粒物濃度小于10mg/m3，SO2濃度小于35mg/m3，NOx濃度小于50mg/m3；
2)煙氣凈化的副產(chǎn)品可資源化利用，生產(chǎn)廢水由全廠污水處理廠統(tǒng)一處理；
3)噪聲污染得到有效的控制與治理，廠界排放噪聲符合《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》3類標(biāo)準(zhǔn)。
8、技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的碳減排效果
增壓風(fēng)機(jī)、SO2風(fēng)機(jī)采用變頻運(yùn)行，節(jié)電約1.5kWh/噸燒結(jié)礦；稀釋空氣采用解析塔排放廢熱煙氣，節(jié)約蒸汽0.5t/噸燒結(jié)礦；設(shè)備冷卻水循環(huán)利用，節(jié)約水資源0.3m3/噸燒結(jié)礦。
原標(biāo)題：2022年實(shí)用技術(shù) |湖南中冶長天——雙級錯流式活性炭法多污染物協(xié)同凈化工藝
