鋼鐵工業(yè)廢氣的主要來(lái)源于：

①原料、燃料的運(yùn)輸、裝卸及加工等過(guò)程產(chǎn)生大量的含塵廢氣；

②鋼鐵廠的各種窯爐再生產(chǎn)的過(guò)程中將產(chǎn)生大量的含塵及有害汽體的廢氣；

③生產(chǎn)工藝過(guò)程化學(xué)反應(yīng)排放的廢氣，如冶煉、燒焦、化工產(chǎn)品和鋼材酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣。

鋼鐵企業(yè)廢氣的排放量非常大，污染面廣；冶金窯爐排放的廢氣溫度高，鋼鐵冶煉過(guò)程中排放的多為氧化鐵煙塵，其粒度小、吸附力強(qiáng)，加大了廢氣的治理難度；在高爐出鐵、出渣等以及煉鋼過(guò)程中的一些工序，其煙氣的產(chǎn)生排放具有陣發(fā)性，且又以無(wú)組織排放多。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)廢氣具有回收的價(jià)值，如溫度高的廢氣余熱回收，煉焦及煉鐵、煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的煤氣的利用，以及含氧化鐵粉塵的回收利用。鋼鐵工業(yè)是大氣的污染大戶，鋼鐵工業(yè)廢氣治理必須貫徹綜合治理的原則。努力降低能耗和原料消耗，這是減少?gòu)U氣排放的根本途徑之一；改革工藝、采用先進(jìn)的工藝及設(shè)備，以減少生產(chǎn)工藝廢氣的排放；積極采用高效節(jié)能的治理方法和設(shè)備，強(qiáng)化廢氣的治理、回收；大力開(kāi)展綜合利用。

一、煙氣脫硫脫硝工藝流程簡(jiǎn)介

煙氣經(jīng)過(guò)先經(jīng)過(guò)脫硝塔中，從塔體下部進(jìn)口進(jìn)入塔體，臭氧噴射泵將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧噴射塔中，臭氧流向朝下，與煙氣進(jìn)行逆向接觸，進(jìn)行充分融合后，臭氧分子將NO氧化為易溶于溶液的NO2。然后經(jīng)脫硝塔出氣口進(jìn)入到脫硫塔中，，經(jīng)均流板均布后的煙氣上升，而漿液通過(guò)四個(gè)噴淋層的霧化噴嘴，向吸收塔下方成霧罩形狀噴射。形成液霧高度疊加的噴淋區(qū)。漿液液滴快速下降，均勻上升的煙氣與快速下降液形成逆向流。煙氣中所含的污染氣體由于易溶于水，絕大部分被清洗入漿液，與漿液中的堿性離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被脫除。這樣通過(guò)消耗脫硫劑作為吸收反應(yīng)劑。煙氣中的S02、 SO3、被分離出去，而煙氣中包含的大部分的固體如煙灰，也大部分被液霧包裹而從煙氣中分離進(jìn)入漿液經(jīng)過(guò)脫硫脫硝后的氣體中的氮氧化物和硫化物絕大部分已經(jīng)被吸收處理，然后經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)將氣體引入到活性炭吸附塔中進(jìn)行深度處理，后經(jīng)煙囪排出。

二、三種脫硫技術(shù)做一詳細(xì)比較

1、鈉鈣雙堿法：適用于中小型鍋爐，脫硫效率較高，（可達(dá)95%以上）。操作運(yùn)行簡(jiǎn)便，無(wú)堵塞，不結(jié)垢，吸收劑資源豐富，投資較少，占地較小，系統(tǒng)不太復(fù)雜，設(shè)備維護(hù)量較小，但運(yùn)行費(fèi)用略高，有大量固體廢棄物產(chǎn)生，基本無(wú)廢水產(chǎn)生。

爐內(nèi)噴鈣法：工藝流程比鈉鈣雙堿法簡(jiǎn)單，投資也較小。缺點(diǎn)：脫硫率較低：約60-70%、操作彈性較小、鈣硫比高，運(yùn)行成本高、副產(chǎn)物無(wú)法利用且易發(fā)生二次污染（亞硫酸鈣分解），對(duì)爐膛磨損較為嚴(yán)重，造成鍋爐運(yùn)行不太穩(wěn)定。

循環(huán)流化床CFB脫硫：適用于大中型鍋爐，脫硫效率高，節(jié)省空間，無(wú)污水產(chǎn)生，但系統(tǒng)阻力損失大，設(shè)備維護(hù)量大，吸收劑要求成份嚴(yán)格，一次投資費(fèi)用。

根據(jù)廠方提供資料數(shù)據(jù)和技術(shù)要求，綜合考慮占地、脫硫劑來(lái)源等各種因素，本設(shè)計(jì)方案推薦采用適用于鍋爐煙氣脫硫的工藝成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、占地面積小、脫硫效率高、不易磨損、堵塞和結(jié)垢的鈉鈣雙堿法作為本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案。

脫硫系統(tǒng)設(shè)置一座脫硫塔、一套脫硫劑再生系統(tǒng)共兩套系統(tǒng)。

三、雙堿法脫硫機(jī)理

雙堿法是采用鈉基脫硫法脫硫機(jī)理劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過(guò)飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。

雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，配制好的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來(lái)達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池再生成亞硫酸鈉或氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。

脫硫工藝主要包括5個(gè)部分：

(1)吸收劑制備與補(bǔ)充；

(2)吸收液噴淋；

(3)塔內(nèi)霧滴與煙氣逆流接觸；

(4)再生池吸收液再生成鈉基堿；

(5)石膏脫水處理。

雙堿法脫硫的化學(xué)反應(yīng)如下：

（1）吸收反應(yīng)

在主塔中以鈉堿溶液吸收煙氣中的SO2：

Na2SO3+ SO2+H2O=2NaHSO3                  

吸收液中尚有部分的NaOH，因此吸收過(guò)程中還生成亞硫酸鈉。

2NaOH+SO2= Na2SO3 + H2O                           

（2）再生反應(yīng)

吸收液流到反應(yīng)池中與加入的石灰料漿反應(yīng)：

2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO3·1/2H2O↓+3/2H2O     

Na2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O=2NaOH+CaSO3·1/2H2O↓         

再生后的漿液經(jīng)鈣鹽沉淀后，Na2SO3清液送回吸收塔循環(huán)使用。

（3）副反應(yīng)

吸收過(guò)程的主要副反應(yīng)為氧化反應(yīng)

Na2SO3+1/2O2=Na2SO4                           

因此在再生過(guò)程中Na2SO4發(fā)生下列反應(yīng)

Na2SO4+ Ca(OH)2+2H2O=2NaOH+CaSO4·2H2O↓  

但實(shí)際上，由于溶液中有相當(dāng)量的SO 或OH 存在，Ca 的濃度相應(yīng)很低，所以要使CaSO4沉淀，再生時(shí)的OH ≤0.14M,要有足夠高的SO 濃度,例如OH 濃度為0.1 M, SO 濃度為0.5 M，才會(huì)產(chǎn)生CaSO4沉淀。

四、 雙堿法脫硫工藝的優(yōu)勢(shì)

雙堿法脫硫工藝是適用于小型工業(yè)鍋爐的脫硫工藝，特別是除塵脫硫一體化裝置，可將除塵和脫硫同時(shí)進(jìn)行，并且能提高除塵效率。對(duì)于小型工業(yè)鍋爐的脫硫除塵改造雙堿法脫硫工藝具有以下特點(diǎn)：

（1） 雙堿法脫硫系統(tǒng)可與除塵相結(jié)合，采用除塵脫硫一體化裝置，同時(shí)進(jìn)行脫硫和除塵；

（2） 鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快，可降低液氣比，從而既可降低運(yùn)行費(fèi)用，又可減少水池、水泵和管道的投資；

（3） 塔內(nèi)和循環(huán)管道內(nèi)的液相為鈉堿清液，吸收劑的溶解度較大，再生和沉淀分離在塔外，可大大降低塔內(nèi)和管內(nèi)的結(jié)垢機(jī)會(huì)；

（4） 鈉堿循環(huán)利用，損耗少，運(yùn)行成本低；

（5） 正常操作下吸收過(guò)程無(wú)廢水排放；

（6） 灰水易沉淀分離，可大大降低水池的投資；

（7） 脫硫渣無(wú)毒，溶解度極小，無(wú)二次污染，可綜合利用；

（8） 石灰作為再生劑（實(shí)際消耗物），安全可靠，來(lái)源廣泛，價(jià)格低；

（9） 水泵揚(yáng)程低，管路不易阻塞；

（10）操作簡(jiǎn)便，系統(tǒng)可長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定。

五、 脫銷(xiāo)工藝介紹

脫銷(xiāo)工藝是在反應(yīng)4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O、2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O的體系中加入催化劑，降低NH3還原NO和NO2的溫度，減少NH3被氧氣氧化，提高轉(zhuǎn)化率。該工藝于20世紀(jì)70年代首先在日本開(kāi)發(fā)成功，現(xiàn)已在世界范圍內(nèi)成為大型工業(yè)鍋爐煙氣脫硝的主流工藝。催化劑被分布在陶瓷蜂窩材料、鋼結(jié)構(gòu)平板或纖維波紋板上，構(gòu)成SCR反應(yīng)器，置于省煤器和空氣預(yù)熱器之間。NH3在空氣預(yù)熱器前的水平管道上加入，與煙氣混合后自上而下流經(jīng)反應(yīng)器。