1 燒結(jié)的污染與控制
燒結(jié)過程是冶金的重要污染源。燒結(jié)產(chǎn)生的的特征是量大、溫度和煙氣量波動相對較大。
除了粉塵以外,燒結(jié)煙氣的主要污染物為
1)酸性氣體,以SO2為代表
2)二惡英
3)可吸入顆粒物
歐盟一些國家對燒結(jié)煙氣規(guī)定SO2排放小于500mg/Nm3,但在地方標(biāo)準(zhǔn)中要求會更嚴(yán)。二惡英地方標(biāo)準(zhǔn)中通常要求為0.1ng/Nm3,與垃圾焚燒排放標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。
盡管歐盟發(fā)達(dá)國家由于廢舊鋼鐵煉鋼越來越多,燒結(jié)越來越少,但大量顯示,歐盟對燒結(jié)煙氣二惡英的排放是高度敏感和重視的。有專家呼吁某鋼鐵集團(tuán)燒結(jié)二惡英的排放量超過德國所有垃圾、焚燒排放量的總和。
根據(jù)歐盟國家有關(guān)案例統(tǒng)計,冶金燒結(jié)過程的二惡英排放占總量的41%,而人們普遍關(guān)注的焚燒則僅占總量的15%。
中國近來已高度關(guān)注二惡英問題。中國在垃圾焚燒上已經(jīng)采用歐盟標(biāo)準(zhǔn),即0.1ng/Nm3。微小顆粒物的控制也已提到議事日程。
歐盟進(jìn)行的燒結(jié)二惡英排放控制顯示,采用半干法可以保證達(dá)到小于0.1ng/Nm3,這是歐盟燒結(jié)煙氣凈化工藝中普遍采用半干法的一個重要原因。
2 濕法與半干法的比較
幾年前在包頭鋼廠燒結(jié)煙氣的凈化工程的前期工作中,我們對濕法和半干法進(jìn)行了廣泛分析比較。
濕法的經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行需要以下前提:
1)簡單的噴淋塔無法保證高的去除效率。在工藝及設(shè)備上,為使氣液有效混合,需要大量的水在塔內(nèi)打循環(huán)。同時需要通過文丘里或塔內(nèi)安裝填料來保證氣液充分混合。這樣均會顯著增加煙氣的壓降,提高能耗。
2)除了能耗高,濕法還存在耗水量高和排水量大的問題。特別是污泥的處理,只有在規(guī)模足夠大時經(jīng)濟(jì)上才有可能實現(xiàn)。
3)仍然存在二次污染()問題。
4)亞洲國家已有的用濕法凈化燒結(jié)煙氣的做法,通常采用處理一部分煙氣然后濕法出來的煙氣用未經(jīng)處理的高溫?zé)煔馍郎?。如果簡單地將所有煙氣進(jìn)行濕法處理但對排出煙氣又不升溫,則難以避免煙氣的低溫和低高度的排放。從煙氣排放的一般性原則上講,無論凈化效果如何均應(yīng)盡量避免低溫低空的排放模式。為提高排放煙氣的抬升溫度,現(xiàn)代濕法噴淋塔在除水滴的基礎(chǔ)上均需要安裝換熱器來增加煙氣溫度,不僅增加投資而且增加運(yùn)行費(fèi)用(額外的阻力和熱源)。
5)如上述歐盟國家采用半干法的一個重要考慮在于二惡英等的控制。
3 半干法用于燒結(jié)煙氣凈化的優(yōu)點
歐洲在燒結(jié)煙氣凈化上普遍采用半干法,主要原因有以下:
1)歐洲的經(jīng)驗表明半干法在去除二惡英、微小顆粒物等方面的控制的最佳實用技術(shù)是半干法
2)顯著降低耗水量。
3)無產(chǎn)生。
4)阻力小,能耗低。
5)除氟效率高。
6)技術(shù)成熟可靠。
7)反應(yīng)殘余物全部再利用。
8)不浪費(fèi)已有的在煙囪上的投資,在高效率的煙氣凈化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高空排放。
4 半干法燒結(jié)煙氣凈化實例介紹
4.1歐盟
德國和歐盟在燒結(jié)煙氣上的環(huán)保要求除了之外,二惡英、微小顆粒物的排放尤為重視,因為在大氣污染的總量上燒結(jié)十以上污染物的主要或重要來源。
鑒于所列的半干法的優(yōu)點,燒結(jié)普遍采用布袋為的半干法凈化技術(shù)。以下介紹一個實例。
工藝流程:
原有的燒結(jié)煙氣凈化是傳統(tǒng)的三電場靜電除塵,在此基礎(chǔ)上,增加了半干法工藝。從靜電除塵出來的燒結(jié)煙氣進(jìn)入新增加的石灰乳霧化塔,然后經(jīng)過一個布袋(采用四室設(shè)計),出來的煙氣從原有的煙囪高空排放。
排放煙氣指標(biāo):
塵[mg/Nm3]:<0,5
SO2[mg/Nm3]:<500
二惡英[ngTE/Nm3]:<0,1
氯化氫[mg/Nm3]:<5
氟化氫[mg/Nm3]:<1
4.2中國
這里簡要介紹中國實施燒結(jié)煙氣凈化的包鋼實例。