逆流式活性炭煙氣脫硫脫硝技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用
對(duì)活性炭?jī)艋療Y(jié)煙氣工藝（CSCR）分類進(jìn)行了簡(jiǎn)述，并對(duì)不同工藝的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析。從工藝的選擇、運(yùn)行效果以及技術(shù)特點(diǎn)等方面，詳細(xì)介紹了應(yīng)用于河鋼集團(tuán)邯鋼公司（簡(jiǎn)稱河鋼邯鋼）的逆流式活性炭燒結(jié)煙氣脫硫脫硝工藝，同時(shí)闡述了保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)要求。
從實(shí)際運(yùn)行效果來看，該工藝系統(tǒng)總體運(yùn)行穩(wěn)定，煙氣凈化效果基本達(dá)到50mg/m3超低排放限值要求。基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)活性炭?jī)艋療Y(jié)煙氣工藝存在的問題和未來發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)和展望。
1 前 言
隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，作為鋼鐵行業(yè)SO2、NOx和二噁英等污染物的主要排放源頭，處理好燒結(jié)煙氣是鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
燒結(jié)廢氣具有含塵量高、水含量大、有害物質(zhì)多、強(qiáng)腐蝕性以及SO2濃度波動(dòng)大等特性，因此要想實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的高效脫除，需要選擇與燒結(jié)煙氣特征相適應(yīng)的凈化工藝。
傳統(tǒng)半干法和濕法燒結(jié)煙氣治理技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，并且煙氣凈化水平難以進(jìn)一步提升。與傳統(tǒng)煙氣凈化工藝相比，活性炭?jī)艋療Y(jié)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(diǎn)，并且能在一個(gè)系統(tǒng)中去除SO2、NOx、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(yīng)用于太鋼以來，國(guó)內(nèi)已有多家單位采用了該技術(shù)。
之前國(guó)內(nèi)活性炭處理燒結(jié)煙氣均采用交叉流工藝，煙氣凈化程度雖然能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)國(guó)內(nèi)各種燒結(jié)煙氣凈化工藝和發(fā)達(dá)國(guó)家垃圾焚燒領(lǐng)域煙氣治理技術(shù)的考察比較，河鋼邯鋼在國(guó)內(nèi)率先選用了逆流式活性炭選擇性催化還原（CSCR）凈化燒結(jié)煙氣工藝。該工藝于2017年應(yīng)用于邯鋼東區(qū)燒結(jié)機(jī)以來，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行，達(dá)到了較高的煙氣凈化水平。
鑒于其良好的運(yùn)行效果，2018年2月又于邯鋼西區(qū)燒結(jié)機(jī)投運(yùn)了一套逆流式CSCR工藝。文中對(duì)該工藝的工藝選擇、運(yùn)行效果以及技術(shù)特點(diǎn)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以供同行借鑒與參考。
2逆流式工藝特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)，兩者在運(yùn)動(dòng)方向垂直接觸，交叉流工藝在國(guó)內(nèi)應(yīng)用相對(duì)較早，典型有太鋼、日照等，在有色領(lǐng)域應(yīng)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(dá)國(guó)家垃圾焚燒領(lǐng)域和電廠等應(yīng)用較多，在國(guó)內(nèi)河鋼邯鋼將逆流式工藝應(yīng)用于燒結(jié)煙氣處理。
2.2不同工藝對(duì)比
在河鋼邯鋼逆流式CSCR系統(tǒng)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(jìn)行解析，解析后的活性炭再進(jìn)入系統(tǒng)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(jīng)過觸媒的催化氧化制成濃硫酸，實(shí)現(xiàn)了資源回收利用。通過脫硫段后，在上升的煙氣中進(jìn)行噴氨，進(jìn)入脫硝段后，在活性炭的催化作用下NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退M(jìn)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(yùn)動(dòng)、兩者均勻接觸，在吸附塔頂部活性炭裝入后，隨著向下運(yùn)動(dòng)，飽和程度逐漸升高，在水平方向活性炭飽和程度一致，運(yùn)動(dòng)至吸附塔底部，即煙氣入口處活性炭飽和程度達(dá)到較大后排出。從整體反應(yīng)器設(shè)計(jì)分析，逆流式工藝具有更好的動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)。