逆流式活性炭煙氣脫硫脫硝技術特點及應用

對活性炭凈化燒結煙氣工藝（CSCR）分類進行了簡述，并對不同工藝的技術特點進行了對比分析。從工藝的選擇、運行效果以及技術特點等方面，詳細介紹了應用于河鋼集團邯鋼公司（簡稱河鋼邯鋼）的逆流式活性炭燒結煙氣脫硫脫硝工藝，同時闡述了保障系統穩(wěn)定運行的關鍵技術要求。

從實際運行效果來看，該工藝系統總體運行穩(wěn)定，煙氣凈化效果基本達到50mg/m³超低排放限值要求。基于實踐經驗，對活性炭凈化燒結煙氣工藝存在的問題和未來發(fā)展進行了總結和展望。

1 前 言

隨著環(huán)保標準的提高，作為鋼鐵行業(yè)SO₂、NO_x和二噁英等污染物的主要排放源頭，處理好燒結煙氣是鋼鐵行業(yè)實現綠色生產的關鍵環(huán)節(jié)。

燒結廢氣具有含塵量高、水含量大、有害物質多、強腐蝕性以及SO₂濃度波動大等特性，因此要想實現對污染物的高效脫除，需要選擇與燒結煙氣特征相適應的凈化工藝。

傳統半干法和濕法燒結煙氣治理技術會產生大量廢棄物，并且煙氣凈化水平難以進一步提升。與傳統煙氣凈化工藝相比，活性炭凈化燒結煙氣具有凈化程度高、深度節(jié)水、資源回收以及沒有固體廢棄物等優(yōu)點，并且能在一個系統中去除SO₂、NO_x、顆粒物、二噁英、重金屬等多組分污染物，自2008年大型工程化應用于太鋼以來，國內已有多家單位采用了該技術。

之前國內活性炭處理燒結煙氣均采用交叉流工藝，煙氣凈化程度雖然能夠達到國家標準，但是距離超低排放限值要求仍有一定差距，尤其是脫硝水平與超低排放要求差距較大。

通過對國內各種燒結煙氣凈化工藝和發(fā)達國家垃圾焚燒領域煙氣治理技術的考察比較，河鋼邯鋼在國內率先選用了逆流式活性炭選擇性催化還原（CSCR）凈化燒結煙氣工藝。該工藝于2017年應用于邯鋼東區(qū)燒結機以來，實現了長周期穩(wěn)定順行，達到了較高的煙氣凈化水平。

鑒于其良好的運行效果，2018年2月又于邯鋼西區(qū)燒結機投運了一套逆流式CSCR工藝。文中對該工藝的工藝選擇、運行效果以及技術特點等方面進行了詳細的闡述，以供同行借鑒與參考。

2逆流式工藝特點和優(yōu)勢

2.1活性炭脫硫脫硝工藝分類

活性炭脫硫脫硝工藝從煙氣和活性炭運動方式看可分為兩大類，即交叉流（垂直流）和逆流。交叉流工藝中活性炭和煙氣分別作垂直運動和水平運動，兩者在運動方向垂直接觸，交叉流工藝在國內應用相對較早，典型有太鋼、日照等，在有色領域應用也比較廣泛。

逆流式工藝活性炭自上而下、煙氣自下而上，兩者逆流相向接觸，在發(fā)達國家垃圾焚燒領域和電廠等應用較多，在國內河鋼邯鋼將逆流式工藝應用于燒結煙氣處理。

2.2不同工藝對比

在河鋼邯鋼逆流式CSCR系統中，煙氣自下而上、活性炭自上而下，兩者逆流接觸，活性炭連續(xù)地從吸附塔底部排出，輸送到解析塔進行解析，解析后的活性炭再進入系統循環(huán)使用（工藝流程見圖1）。

圖1逆流式CSCR工藝流程

SO₂通過活性炭的吸附、解析作用，再經過觸媒的催化氧化制成濃硫酸，實現了資源回收利用。通過脫硫段后，在上升的煙氣中進行噴氨，進入脫硝段后，在活性炭的催化作用下NO_x轉化為氮氣和水進行脫硝。

活性炭飽和程度不一致，活性炭的吸附能力沒有得到充分發(fā)揮。逆流式工藝中活性炭與煙氣做相向運動、兩者均勻接觸，在吸附塔頂部活性炭裝入后，隨著向下運動，飽和程度逐漸升高，在水平方向活性炭飽和程度一致，運動至吸附塔底部，即煙氣入口處活性炭飽和程度達到較大后排出。從整體反應器設計分析，逆流式工藝具有更好的動力學優(yōu)勢。