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烧结烟气污染物协同处理关键技术研究

郑雅欣  
【摘要】:钢铁烧结烟气含大量SO_2、NOx、重金属及二噁英严重影响了环境和人类健康。目前多数烧结烟气治理仅采用单独脱硫,且脱硫覆盖率较低。烧结烟气脱硝还处于起步阶段,极少数具备脱硝工艺的企业也仅仅是简单模仿电厂脱硝技术。烧结烟气处理现状多数难以达到GB28662-2012中规定的排放限值。针对以上现状,对活性焦协同净化污染物技术进行深入研究,并设计利用烟气循环工艺减少处理烟气量,并高效回收烧结矿余热为活性焦再生塔供热,降低活性焦烟气净化设备规模及运行费用。首先以活性焦、活性炭这两种典型吸附剂为研究对象,采用固定床反应系统及烟气分析仪研究活性焦、活性炭原样品对SO_2、NOx的脱除效率,并深入研究热再生对SO_2、NOx吸附效果的影响。实验采用烧结污染物的主要来源铁矿粉及煤粉为原料在920℃加热,模拟烧结烟气产生过程。在活性焦脱除SO_2、NOx实验研究的基础上,对再生前后的活性焦进行了工业分析、元素分析、形貌分析,深入研究活性焦性质。经实验研究发现,活性焦综合污染物脱除性能、机械强度、热稳定性均强于活性炭。活性焦的脱硫效率呈先缓慢下降后又回升的趋势,分析是开始时污染物的吸附主要是物理吸附,污染物分子先储存在大、中孔,随吸附时间延长,物理吸附趋于饱和,所以脱硫效率缓慢下降,随后吸附态的SO_2与吸附态的氧气和水产生化学反应,并进一步向微孔内扩散,决定了脱硫效率的回升。脱硝效率则较为稳定,分析是NO浓度较低,活性焦脱硝过程吸附较为完全,吸附后的NO浓度波动不明显。热再生能在一定程度上提高活性焦的吸附性能,并且随再生次数的增加污染物脱除效率先上升后下降。


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