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國(guó)家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果│臭氧氧化協(xié)同液相吸收脫硫脫硝關(guān)鍵技術(shù)與裝備

2023年12月01日 09:38:09 人氣: 14653 來(lái)源: 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
  為更好推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,落實(shí)《關(guān)于構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》,加速綠色低碳技術(shù)升級(jí),科技部社發(fā)司委托中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)組織編制了《國(guó)家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄》,并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國(guó)家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄》成果,引導(dǎo)綠色低碳技術(shù)發(fā)展,我會(huì)將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息,敬請(qǐng)關(guān)注。
 
  大氣污染治理領(lǐng)域
 
  01.技術(shù)名稱
 
  臭氧氧化協(xié)同液相吸收脫硫脫硝關(guān)鍵技術(shù)與裝備
 
  02.適用范圍
 
  鋼鐵燒結(jié)、焦化等行業(yè)低溫?zé)煔饷摿蛎撓酢?br /> 
  03.技術(shù)內(nèi)容
 
  技術(shù)原理
 
  氣相臭氧(O3)氧化協(xié)同液相吸收脫硫脫硝技術(shù)涉及氣相氧化、液相吸收和還原三個(gè)過(guò)程:先將臭氧投加到煙道混合器中,使煙氣與臭氧充分混合并發(fā)生氧化反應(yīng);煙氣進(jìn)入吸收塔,在液相吸收塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)SO2、NOx及其他污染物的同步高效吸收,O3/NO摩爾比1.5~2.0,脫硝產(chǎn)物進(jìn)入燒結(jié)工藝還原處理。
 
  由于N2O5和SO2在氣相和水中溶解的擴(kuò)散能力與溶解于水溶液的能力相當(dāng),因此可在同一吸收塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步高效脫硫脫硝。SO2、重金屬類污染物也被O3氧化,降解為低毒害或易于吸收脫除的物質(zhì)。
 
  工藝流程如圖1所示,O3通過(guò)投加混合器投加到吸收塔前的煙道中,并與煙氣充分混合,使NO深度氧化為NO3和N2O5。然后煙氣進(jìn)入吸收塔,與吸收液作用實(shí)現(xiàn)同步脫硫脫硝。凈化后的煙氣經(jīng)除塵后外排,使二氧化硫和氮氧化物均滿足超低排放的控制要求。廢水進(jìn)行無(wú)害化處理,硝酸鹽組分在高爐中還原為N2。
 

圖1  臭氧氧化協(xié)同液相吸收脫硫脫硝工藝流程
 
  主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
 
  (1)該技術(shù)將NO深度氧化為NO3和N2O5,從而顯著提高脫硝效率,成功解決了傳統(tǒng)臭氧氧化協(xié)同吸收技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)超低排放和冒黃煙的問題。
 
  (2)O3投加僅涉及小氣量氣流分布裝置及噴嘴,脫硫脫硝可在同一反應(yīng)器實(shí)現(xiàn),因而設(shè)備數(shù)量和體積小且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資和運(yùn)行費(fèi)用低,操作運(yùn)行簡(jiǎn)單。
 
  (3)僅涉及氣體和液體兩種流體循環(huán)輸送,煙道采用碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片防腐,漿液循環(huán)管道采用碳鋼襯膠防腐,臭氧管道采用不銹鋼管,濕煙囪采用?;u涂煙囪膠防腐,設(shè)備使用率高。
 
  (4)僅涉及SO2和N2O5向易于實(shí)現(xiàn)斷面均勻布置的堿性吸收液傳遞,不涉及這些污染物向不易實(shí)現(xiàn)斷面均勻布置的粉狀或顆粒狀物料表面?zhèn)鬟f,而且臭氧發(fā)生、輸送和投加過(guò)程安全方便,因而過(guò)程更加穩(wěn)定、可靠。
 
  (5)煙氣中的SO2最終轉(zhuǎn)化為石膏等副產(chǎn)物,NO轉(zhuǎn)化為可摻入燒結(jié)料,使硝酸鹽中的N組分還原為N2,不會(huì)產(chǎn)生固、液、氣方面的二次污染。
 
  04.污染治理或環(huán)境修復(fù)效果
 
  脫硝效率85%~96%,脫硫效率90%~98%,出口NOx濃度≤50mg/m3、SO2濃度≤35mg/m3、O3濃度≤0.07mg/m3。
 
  05.技術(shù)示范情況
 
  該技術(shù)已在燕山鋼鐵有限公司2#、3#、4#300m2燒結(jié)機(jī)臭氧脫硝改造項(xiàng)目和燕山鋼鐵有限公司鐵熱軋一廠950加熱爐、熱軋二廠1780加熱爐、熱軋三廠1580加熱爐的煙氣脫硫脫硝項(xiàng)目中應(yīng)用,煙氣出口SO2、NOx等濃度可滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
 
  以燕山鋼鐵3#300m2燒結(jié)機(jī)臭氧脫硝超低排放改造項(xiàng)目為例,處理規(guī)模198萬(wàn)m3/h,平均脫硫效率96.9%,平均脫硝效率87.2%。煙氣出口NOx濃度≤50mg/m3,SO2濃度≤35mg/m3,顆粒物濃度≤10mg/m3。二噁英出口濃度≤0.061mg/m3,O3出口濃度≤0.07mg/m3。
 
  06.投資估算
 
  以300m2燒結(jié)機(jī)(煙氣量1980000m3/h)單一脫硝改造投資費(fèi)用為例,投資5850萬(wàn)元,脫硫—脫硝—除塵合計(jì)改造投資約8000萬(wàn)元。
 
  07.投資回收期
 
  寶鋼湛江鋼鐵有限責(zé)任公司煉鐵廠燒結(jié)制酸廢水增設(shè)膜處理設(shè)施靜態(tài)投資回收期約1年。
 
  08. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
 
  該技術(shù)已在鋼鐵燒結(jié)行業(yè)成功應(yīng)用,未來(lái)可進(jìn)一步推廣應(yīng)用于水泥、玻璃、陶瓷、非電燃煤鍋爐等其他非電力行業(yè)的煙氣治理,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
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