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                再生鉛冶煉煙氣脫硝簡(jiǎn)析

                發(fā)布時(shí)間:2021-01-17人氣:126

                隨著(zhù)國家對環(huán)境保護的日益重視,環(huán)保政策對我國再生有色金屬(銅、鋁、鉛、鋅)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中水污染物和大氣污染物排放限值、監測和監控要求有了明確規定,甚至對重點(diǎn)區域規定了水污染物和大氣污染物特別排放限值,因此對再生鉛冶煉煙氣綜合治理勢在必行。
                富氧側吹熔池熔煉直接脫硫還原熔煉再生鉛工藝,由于物料的特性及冶煉溫度的要求,在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )生產(chǎn)高溫冶煉煙氣,在富氧氣氛下,在爐內還原期階段,N2在高溫下被氧化會(huì )產(chǎn)生大量熱力型NO,濃度可達1500mg/Nm3,且一個(gè)生產(chǎn)周期內NOx濃度波動(dòng)較大,可在300-1500 mg/Nm3之間波動(dòng),必須選擇合適的脫硝工藝進(jìn)行處理。
                1煙氣脫硝工藝
                目前應用最為廣泛的煙氣脫硝工藝有SNCR、SCR、氧化吸收法和低溫還原法等。
                1.1SNCR脫硝工藝
                SNCR的工藝原理是在高溫(煙氣溫度850-1050℃)條件下,不需要催化劑,向煙氣中噴淋氨或者尿素等含有氨基的還原劑,通過(guò)還原劑產(chǎn)生的氨自由基選擇性地與煙氣中的NOx反應,將NOx還原為無(wú)害的N2和H2O。SNCR反應速度很快,可在1s內完成反應。當反應溫度過(guò)高時(shí),NH3會(huì )氧化生成NO,而反應溫度過(guò)低時(shí),NH3的逃逸增加,也會(huì )使還原反應效率降低。
                對于再生鉛側吹爐冶煉來(lái)說(shuō),可在側吹爐煙氣出口至余熱鍋爐間的上升煙道內進(jìn)行噴氨脫硝。其優(yōu)勢在于可在上升煙道內尋找合適的噴入點(diǎn),保證SNCR脫硝反應需要的溫度。
                1.2 SCR脫硝工藝
                SCR的工藝原理是在催化劑的作用下,煙氣溫度350-420℃時(shí),向煙氣中注入氨氣,選擇性地與煙氣中的NOx進(jìn)行還原反應,生成N2。SCR脫硝工藝廣泛應用于燃煤電力、鋼鐵廠(chǎng)燒結煙氣等行業(yè),其脫硝效率能達到80%以上。
                在SCR工藝系統中,核心是脫硝催化劑,其活性和壽命易受煙氣溫度、含塵量、SO2濃度、重金屬(砷等)的影響。對于再生鉛冶煉系統而言,鍋爐出口煙氣溫度約為420℃,但含塵量很大,經(jīng)收塵后煙氣溫度將降至約200℃,且煙氣SO2濃度遠超催化劑承受范圍,重金屬含量高。也有人提出可在濕法脫硫后將煙氣干燥,升高溫度,再進(jìn)人SCR工藝系統進(jìn)行脫硝,但這種流程運行成本太高。因此,SCR工藝應用于再生鉛冶煉煙氣處理難度較大。
                1.3氧化吸收脫硝工藝
                氧化吸收脫硝工藝,即利用氧化劑將煙氣中的低價(jià)NOx氧化為高價(jià)NOx(NO2、N2O5等),然后用堿性液體(NaOH等)將NOx吸收生成硝酸鹽等物,以去除煙氣中的NOx。常用的氧化劑有O3、高氯酸鹽等。
                氧化吸收脫硝工藝可在常溫下進(jìn)行,作為脫硫后的脫硝工藝優(yōu)勢明顯,但氧化脫硝工藝存在污水處理難度大、臭氧逃逸、煙囪冒黃煙等問(wèn)題,實(shí)際工程應用存在一定的弊端。
                1.4低溫還原脫硝工藝
                低溫還原脫硝工藝先用雙氧水將部分NO氧化為NO2,再用尿素將煙氣中的NOx還原生成N2。低溫還原脫硝工藝的反應方程式見(jiàn)式(1)、式(2)。
                     6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O       (1)
                     6NO+2CO(NH2)2=5N2+2CO2+4H2O        (2)
                該工藝可直接銜接在離子液脫硫后,脫硝效率可達到75%。同時(shí)雙氧水洗滌塔能夠將離子液脫硫后煙氣中殘余的SO2除去,提升了系統整體脫硫率。

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