有色行业冶炼烟气脱硫技术现状及展望

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年8期   作者:郎鹏 马波
[导读] 世界人口的增长和经济的迅速增长导致了世界能源消耗的增加。
        郎鹏    马波
        新疆湘润新材料科技有限公司      839100

        摘要:世界人口的增长和经济的迅速增长导致了世界能源消耗的增加。煤炭相对便宜且丰富,与其他化石燃料相比,在世界范围内使用。但是,发电厂燃烧煤炭会将污染物释放到大气中,空气中最大的两种污染物是二氧化硫(SO2)和一氧化氮(NOx),导致全球变暖和酸生成,通过对NO和臭氧化学烟雾的反应,对包括人类在内的生态系统产生影响,损害人体的呼吸系统。此外,一氧化氮被视为酸性前体和高气候变暖潜力温室气体的一部分。
        关键词:有色行业;冶炼烟气;脱硫技术
        引言
        在铅、锌或铜湿度的生产过程中,产生了大量可能有毒金属的废物(例如b .铅、锌、铜、镍、锡、汞等。)和一般金属(例如b .砷、汞)。每年大约生产3 000万吨铜精炼厂,其中80%以上是直接排放的,没有处置。每吨金属生产6.5至7吨镁合金。镁合金是不可避免的,甚至可能带来土壤钙化、山体滑坡等第二次危害。中国每年大约排放8-105吨锂沉积,不仅造成垃圾填埋场短缺,而且还造成严重的环境污染问题。
        1有色冶炼烟气概况
        我国有色金属矿山多,金属断裂多细胞矿石多,近年来采矿下降,通过使用低浓矿物、多细胞矿物和砷含量高、洪水位高的复杂矿石,使水分更加复杂。此外,由于烟气、组内频繁波动、重金属、砷、砷、氚、氯、氯、氯
        2冶炼烟气治理技术状况
        在大多数色彩丰富的炼油厂,高浓度的SO2香烟被回收,低浓度的SO2香烟被适当的硫二恶英工艺过滤掉。目前,氯化钠、石灰/石灰石石膏纸板、双碱液、氧化锌、双盐水、再生硝酸铵、活性炭/焦散法和新的催化法等方法被广泛用作先进技术。甘油消毒可以采用SCR、SNCR、降雨方法、动态碳水化合物等技术,但烟的温度和成分造成的甘油和气体下降较少。
3有色行业NOx排放特征
        有色行业大气污染控制相对起步较晚,加上有色行业烟气条件多变、成分复杂,增加了烟气治理的难度。有色行业的大气污染治理,目前以治理烟气中的粉尘、SO2和NOx为主,NOx的治理处于起步阶段,由于NOx的监测还没有纳入有色行业的例行监测中,因此行业对NOx排放的关注度不高,相关的标准和规范仍在不断更新和完善,治理技术也在借鉴其它行业的基础上不断探索和创新。我国的有色金属冶炼烟气NOx排放主要分为三种类型,分别为制酸尾气、工业炉窑烟气和贵金属车间废气。对于不同的工艺,NOx浓度的差异很大,可从几十毫克每立方米到几万毫克每立方米,需分别采用不同的方法来处理。
4脱硝技术
        4.1选择性催化还原法
        在一定的温度范围内,用NH3等还原气体和铂、钯、钼、铁等催化剂,有选择性地将NOx还原成N2和H2O,NOx的去除率超过90%,适用于处理大气量的工业炉窑废气。其缺点是NH3对储运和设备有要求,催化剂昂贵,处理后的尾气中过量的NH3需要处理。
        4.2吸附法
        采用吸附剂通过化学吸附或物理吸附来处理NOx。化学吸附的吸附剂是氢氧化锰、碱性氧化铁等物质。物理吸附的吸附剂主要有分子筛、硅胶、沸石、活性炭及高分子材料。

传统吸附方法存在吸附效率有限的问题。
        4.3脱硫脱硝一体化技术
        脱硫脱硝一体化技术是基于冶炼炉窑烟气和制酸烟气的特点研发的,该技术以传统烟气脱硫技术为基础,同时进行协同脱硝,能够在一个过程内实现烟气中SO2和NOx的同时脱除,是有色冶炼烟气脱硝的发展趋势。该技术不仅具备传统技术的优势,还具备自身独特的优势。脱硫脱硝一体化技术包括钙基吸附剂脱硫脱硝法、电子束法、脉冲电晕法等。国内某冶炼厂制酸尾气脱硫脱硝采用臭氧发生器将厂内生产的氧气制成一定浓度的臭氧,将臭氧通入硫酸二级浓酸吸收塔后端,将烟气中难以被吸收处理的NO转化为易于吸收处理的NO2,后经液碱脱硫塔将烟气中的SO2、NOx一并去除,能够稳定达到排放标准中特别排放限值的要求。
        4.4半干法烟气脱硫技术
        半干法脱硫技术按照工艺特点的不同,主要有密相干塔法、循环流化床法、旋转喷雾法等。由于半干法烟气脱硫技术在烟气结露温度以上运行,因此半干法烟气脱硫技术有效克服了湿法脱硫技术普遍存在的腐蚀严重、脱硫废水难处理、烟囱白色烟羽等问题、但其脱硫副产物的资源化以及减量化、相对较低的脱硫效率(一般为85%~95%)等问题也还需进一步加以解决。目前,半干法烟气脱硫技术在有色行业冶炼烟气脱硫治理中的应用刚刚开始,应用业绩还相对较少,但由于其克服了湿法脱硫技术的一些不足,因而应用前景广阔。密相干塔技术是北京科技大学自主研发的加湿类半干法烟气脱硫技术。该技术以石灰(熟石灰)粉为脱硫剂,含有较多活性CaO组分的细粉状循环灰在加湿机内加湿,水均匀分配到颗粒表面。加湿后的循环灰与SO2具有很好的反应活性,形成理想的脱硫反应条件。待处理的烟气与加湿活化后的脱硫剂同向进入脱硫系统入口烟道。烟道位于密相塔中下部,入口端设有搅拌装置,保证烟气与脱硫剂均匀混合。携带脱硫剂的烟气在塔内先向下、后向上流动,烟气中的SO2与Ca(OH)2进行一系列反应,SO2得到去除并生成含有CaSO3和CaSO4等的副产物,最后经布袋除尘器除尘后达标排放。
5有色行业冶炼烟气脱硫技术展望
        尽管目前的烟气脱硫技术多达几十种,但每种技术均有其优缺点,必须根据实际烟气条件从技术和经济等方面综合考虑,选择合适的脱硫方法。同时,还需要考虑脱硫副产物的资源化与减量化,真正实现清洁生产。近年来,国家对于大气污染治理越来越重视,相关标准也越来越严格。电力、钢铁等行业已全面施行了超低排放标准,而有色行业目前的排放标准还相对宽松,而且也基本未进行含氧量等的折算,但可以预期的是,有色行业的排放标准将会继续提高,对有色行业既是压力也是动力。今后,研发和应用顺应环保标准和规范发展趋势、满足有色冶炼烟气二氧化硫浓度高、烟气条件波动性大等特点的烟气脱硫技术将越来越具备竞争优势。同时,可以预期,未来的发展趋势将是研发和应用多污染物联合治理技术,实现SO2、NOx、粉尘、重金属及二噁英等的协同治理,同时从源头减少污染物的生成,多管齐下,真正实现生产与环保的和谐共进。
结束语
        有色金属加氢纤维特别复杂,因此尚未对金属的物理部分进行深入研究。有色金属有很多不同类型,部分使用,但大多不足;有色金属加氢(z .b .铜)目前主要通过资源优化(例如b .通过选择性矿化、湿度控制、平化等。)产生的。因此,将有色金属氢化物精炼厂应用于二氧化硫的同步是一种新的尝试。以下研究可以选择有色金属氢化物精炼厂,如铜、铅、锡和锡;有色金属氢化物矿藏的结构组成与二氧化硫性能有关;硫化氢的制备和优化;SO2、NOX和炼金术士等离子体之间的多调和机。
参考文献
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