钢铁企业烧结工艺重要脱硝工艺-氧化法脱硝

      随着钢铁行业明确超低排放要求，烧结工序作为钢铁行业污染物排放的重要源头之一，其所产生的二氧化硫、氮氧化物分别占钢铁行业污染物总排放量的70%和50%左右，烧结工序已成为我国钢铁行业节能减排的重要领域。我国自2018 年开展的钢铁行业超低排放改造，已明确烧结机头烟气、球团焙烧烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物小时均值排放浓度分别不高于5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3。
    目前，钢铁行业脱硫、除尘的工艺已经十分成熟，能够实现超低排放相应的指标，在技术路线上有很多选择。由于烧结烟气温度、湿度和烟气的组成比较复杂，烟气脱硝技术不够成熟。因此，针对烧结烟气中氮氧化物减排技术的开发是未来几年钢铁行业污染物控制的主要工作之一。
烧结烟气脱硝工艺技术
     工业烟气NOx排放控制技术主要有选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还原技术（SNCR）、活性炭吸附技术、氧化脱硝技术等。
SCR 技术在燃煤锅炉烟气脱硝中具有广泛应用，该技术是在350～400 ℃温度范围内，在催化剂的作用下，喷入气态NH3将烟气中的NOx还原成N2，脱硝效率一般在85% 左右。SNCR技术是在烟温850~1050℃时，将氨、尿素等还原剂喷入烟气中与NOx发生反应生成氮气和水，但脱硝效率只能达到50%左右，脱硝率低。活性炭吸附技术利用活性炭的吸附性能将NOx吸附脱除，同时通入NH3可使NOx在活性炭表面发生催化还原反应生成N2。
由于我国烧结烟气温度较低，达不到SCR的操作温度，且上述三种工艺脱硝过程中需喷入氨气作为还原剂，尤其是在入口氮氧化物高的情况下需要喷入过量的氨气导致存在氨逃逸等诸多问题，故该类技术在烧结烟气脱硝应用中存在较大弊端。
    氧化脱硝技术是采用强氧化剂将不易被吸收的NO氧化为可溶可吸收的高价氮氧化物，再通过湿法、干法/半干法吸收工艺进一步吸收反应去除高价氮氧化物。氧化法具有对烟温要求低、占地面积小、脱硝效率高等优势，越来越多的应用在烧结烟气脱硝上。目前较为成熟应用的氧化方式主要包括亚氯酸钠溶液法、二氧化氯法、臭氧法等。
氧化脱硝技术原理：
     氧化脱硝技术是将难溶于水的NO氧化为高价态的NOx，其中NO2在水中溶解度分别为213g/dm3，利用高价态NOx易溶易吸收的特性，借助原有的脱硫工艺完成脱硝，实现超低排放。
1、氧化原理
就当前综合使用情况来看，非臭氧法氧化工艺，如亚氯酸钠溶液法、二氧化氯法具有低温条件下氧化效率高、氧化选择性强、只氧化到NO2，无更高价氮氧化物。
亚氯酸钠溶液/二氧化氯气体具备强氧化性，在低温（80~150℃）下，接触时间0.3~1s内实现快速地将NO氧化为NO2，且对NO具有良好的氧化选择性[2]。
2、吸收原理
实现NO的*氧化后，主要氧化产物NO2和SO2的协同吸收是脱除系统的重要环节。氧化法可以配合多种脱硫工艺实现同步脱硫脱硝。在此，以目前使用范围广、运行稳定的半干法循环流化床（CFB）工艺为例，分析NO2的吸收原理。
在氧化法结合半干法脱硫脱硝工艺中，CFB吸收塔内湿度较低，水在吸收剂颗粒表面形成一层液膜，与气相中的SO2和NO2发生气-液-固三相反应。

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