空气净化技术:1 烧结烟气的污染与控制

烧结过程是冶金行业烟气的重要污染源。烧结产生的烟气的特征是量大、温度和烟气量波动相对较大。

除了粉尘以外，烧结烟气的主要污染物为

1)酸性气体，以SO2为代表

2)二恶英

3)可吸入颗粒物

欧盟一些国家对烧结烟气规定SO2排放小于500mg/Nm3，但在地方标准中要求会更严。二恶英地方标准中通常要求为0.1ng/Nm3，与垃圾焚烧废气排放标准是一样的。

尽管欧盟发达国家由于废旧钢铁回收炼钢越来越多，烧结越来越少，但大量资料显示，欧盟对烧结烟气二恶英的排放是高度敏感和重视的。有专家呼吁某钢铁集团烧结二恶英的排放量超过德国所有垃圾、废物焚烧排放量的总和。

根据欧盟国家有关案例统计，冶金烧结过程的二恶英排放占总量的41%，而人们普遍关注的废物焚烧则仅占总量的15%。

中国近来已高度关注二恶英问题。中国在垃圾焚烧上已经采用欧盟标准，即0.1ng/Nm3。微小颗粒物的控制也已提到议事日程。

欧盟进行的烧结二恶英排放控制资料显示，采用半干法可以保证达到小于0.1ng/Nm3，这是欧盟烧结烟气净化工艺中普遍采用半干法的一个重要原因。

2 湿法与半干法的比较

几年前在包头钢厂烧结烟气的净化工程的前期工作中，我们对湿法和半干法进行了广泛分析比较。

湿法的经济可靠运行需要以下前提：

1)简单的喷淋塔无法保证高的去除效率。在工艺及设备上，为使气液有效混合，需要大量的水在塔内打循环。同时需要通过文丘里或塔内安装填料来保证气液充分混合。这样均会显著增加烟气的压降，提高能耗。

2)除了能耗高，湿法还存在耗水量高和排水量大的问题。特别是废水污泥的处理，只有在规模足够大时经济上才有可能实现。

3)仍然存在二次污染（废水）问题。

4)亚洲国家已有的用湿法净化烧结烟气的做法，通常采用处理一部分烟气然后湿法出来的烟气用未经处理的高温烟气升温。如果简单地将所有烟气进行湿法处理但对排出烟气又不升温，则难以避免烟气的低温和低高度的排放。从烟气排放的一般性原则上讲，无论净化效果如何均应尽量避免低温低空的排放模式。为提高排放烟气的抬升温度，现代湿法喷淋塔在除水滴的基础上均需要安装换热器来增加烟气温度，不仅增加投资而且增加运行费用（额外的阻力和热源）。

5)如上述欧盟国家采用半干法的一个重要考虑在于二恶英等的控制。

3 半干法用于烧结烟气净化的优点

欧洲在烧结烟气净化上普遍采用半干法，主要原因有以下：

1)欧洲的经验表明半干法在去除二恶英、微小颗粒物等方面的控制的最佳实用技术是半干法

2)显著降低耗水量。

3)无废水产生。

4)阻力小，能耗低。

5)脱硫除氟效率高。

6)技术成熟可靠。

7)反应残余物全部再利用。

8)不浪费已有的在烟囱上的投资，在高效率的烟气净化的基础上实现高空排放。

4 半干法烧结烟气净化实例介绍

4.1欧盟

德国和欧盟在烧结烟气上的环保要求除了脱硫之外，二恶英、微小颗粒物的排放尤为重视，因为在大气污染的总量上烧结十以上污染物的主要或重要来源。

鉴于所列的半干法的优点，烧结普遍采用布袋为除尘器的半干法净化技术。以下介绍一个实例。

工艺流程：

原有的烧结烟气净化是传统的三电场静电除尘，在此基础上，增加了半干法工艺。从静电除尘出来的烧结烟气进入新增加的石灰乳雾化塔，然后经过一个布袋除尘器（采用四室设计），出来的烟气从原有的烟囱高空排放。

排放烟气指标：

尘[mg/Nm³]:<0,5

SO²[mg/Nm³]:<500

二恶英[ngTE/Nm³]:<0,1

氯化氢[mg/Nm³]:<5

氟化氢[mg/Nm³]:<1

4.2中国

这里简要介绍中国实施烧结烟气净化的包钢实例。