烧结烟气的特殊性及对脱硫工艺的影响

前言:

钢铁企业目前面临的比较严峻的现实问题就是钢材生产过程中由于烧结烟气的存在导致了脱硫效果达不到预期的目标, 造成大量有害气体的排放, 使得钢铁企业在不断拉动地方经济增长的同时, 也在很大程度上破坏了生态环境, 与我国十二五发展规划提出的资源节约型、环境和谐型社会的总体目标相悖, 问题亟待解决。本文正是基于此背景下展开对钢铁生产加工过程中烧结烟气的特殊性以及对脱硫工艺造成的影响进行研究, 进而提出具有可行性的建议, 以此来推动钢铁企业节能减排工作的进展, 构建我国资源节约型社会。

一、烧结烟气的特殊性分析

烧结是钢材生产的重要环节, 将铁矿粉、轧钢皮、高炉炉尘、钢渣等经过一定的比例混匀, 经过烧结而形成的炼制钢材的熟料的过程。由于在烧结过程中原料中所含有的硫化物经过化学反应生成为二氧化硫等硫化物烟气并向空气中排放, 对生态环境造成了比较严重的影响[1]。

1. 烧结烟气量比较高

由于实际的钢铁生产过程中烧结机存在严重的漏风率导致了相当数量的空气没有通过烧结料层, 生产中的有害气体没有经过有效的脱硫导致烧结烟气量激增, 同时所含硫化物气体比例较高, 对自然环境和社会环境造成了严重的影响, 是目前我国众多的钢材生产加工企业普遍存在的现象。由于企业过分追求经济效益而对脱硫工艺和和设备的投入较少, 造成了钢铁企业一方面较快的拉动当地经济增长, 为社会提供建设活动中的钢材需求, 另一方面也在不断向空气中排放大量的烧结烟气, 硫化物等有害气体的存在对当地居民以及建筑造成的后果比较严重, 出现的矛盾比较尖锐。

2. 烧结烟气温度变化幅度比较大

由于烧结过程中需要针对熟料进行不同程度的加工, 生产负荷变化较大导致了烧结烟气的温度也随之改变, 幅度一般在85℃至190℃, 瞬间最大温度达到了200℃。高温度的烧结烟气与空气中的湿度结合形成的酸雨对建筑物、人类身体健康、农田等毁坏性较大, 钢铁企业周边的空气质量普遍较低, 影响了人们的居住环境和质量, 需要严加关注。

3. 烧结烟气中含有的粉尘较多

由于生产加工过程中的纰漏较大, 导致了熟料在高温加工过程中没有充分得到利用, 造成了粉尘随着烧结烟气向空气中大量排放, 主要的粉尘物为矿石粉末、金属粉末以及未完全燃烧的物质等构成, 在排放过程中由于重力因素导致其降落到地面对农田、水源等影响较大, 影响了周边居民的身体健康, 致命性疾病常发。

4. CO气体含量较高

众所周知CO气体对人类身体健康具有重要的影响, 高浓度的一氧化碳可以造成生命体的死亡等严重后果。由于钢铁生产企业的生产工艺和技术还没有达到理想的高度导致了大量有害气体未经过有效处理便被排放到了空气中, 不仅对生态循环造成了严重的影响, 环境污染程度较高, 也对居民的健康安全造成了一定程度的影响, 钢铁企业的社会形象受到了严重的损害。一氧化碳的超标排放已经成为当地居民和钢铁企业不可调和的矛盾之一, 造成的社会影响十分深远。

二、烧结烟气的特殊性对脱硫工艺的具体要求

由于烧结烟气具有的特殊性, 实际的脱硫工艺的设计和实施就需要充分对烧结烟气的特点进行分析, 以保证其设计科学合理, 取得的脱硫效果能够达到理想的目标。

1. 较强的烟气处理能力

烧结烟气不同于其他有害气体, 具有的特性比较明显, 如此一来针对烧结烟气的脱硫处理就需要具有较强的处理能力。具体的脱硫工艺需要充分考虑到烧结烟气的成分和粉末的含量, 进而设计科学合理的处理工艺和流程, 保证能够有效的降低硫化物的含量, 去除粉尘, 保证排放的烟气符合环境保护的标准, 为当地居民提供一个健康安全的生活环境。

一般来说由于钢铁生产企业的烧结机型号的不同导致的烧结烟气各种化合物含量以及粉尘的构成存在着较大的差异, 具体的脱硫工艺就需要参照企业的烧结机来进行指标的设计和工艺的选择。目前普遍的观点就是脱硫工艺不仅要能够有效的处理烧结烟气, 还要具有较强的适应能力, 满足我国众多的钢铁生产企业的脱硫工作的需求, 促进钢铁生产加工企业健康快速发展[2]。

2. 适应烧结烟气中二氧化硫浓度的剧烈变化情况

烧结烟气中二氧化硫的浓度并不是一成不变的, 随着生产负荷的改变, 烧结机内温度发生了改变, 导致了二氧化硫的浓度出现了比较剧烈的变化, 大幅度的变超出了一般脱硫工艺所能处理的范围, 导致了二氧化硫的处理出现了较大的纰漏, 大量的有害气体向空气中排放, 形成了酸雨并对建筑物、生命体、水源、农田等造成了严重的影响, 生态环境恶化以及社会生产生活受到了较为严重的干扰。针对此种情况, 脱硫工艺需要具有较强的适应能力, 采取有效的手段来调整二氧化硫的处理能力, 保证无论是超高浓度或者低浓度的硫化物均能够有效得到处理, 降低对生态环境造成的影响。

3. 脱硫工艺设备的选择充分考虑烧结烟气中杂质的负面影响

由于烧结机的烧结操作还不规范导致了部分的烧结料层过厚, 烧结的效果不是很理想, 部分区域内甚至出现了氧化还原现象, 导致了部分的粉尘杂质没有得到有效的烧结处理, 其中具有氧化和腐蚀性的氯离子大量集中会形成较强程度的腐蚀效果, 对脱硫设备影响较大。我国每年因为烧结烟气中腐蚀性离子杂质的存在导致脱硫设备损害造成的经济损失数额十分巨大, 对企业的发展造成了严重的阻碍。因此在新时代背景下脱硫工艺的设计和设备的使用就需要充分结合目前烧结烟气的特征, 进行详细的论证和实验后进行处理, 保证企业的环保工作能够取得良好的效果, 促进周边环境的改善, 将烧结烟气中杂质的负面影响降到最低[3]。

三、针对烧结烟气的特性所采取的脱硫工艺方法建议

由于我国钢铁生产企业烧结过程中烧结烟气的大量存在, 造成了严重的经济以及社会影响, 本位着重提出了几点工艺处理方法以供企业选择来获取良好的脱硫效果, 缓解目前比较严峻的生态问题。

1. 氨法

氨法是气液相反应, 反应速率快, 吸收剂利用率高, 能保持脱硫效率95—99%。而且具有系统比较稳定、负荷应用范围比较广泛、可靠性高、产生的副产品经济价值较高等特点。主要用于烧结烟气中氮, 硫元素类物质的吸收和消除工作, 其具有高的抗腐蚀性特征也是目前适用范围比较广泛的主要原因。在经过氨法处理后的脱硫副产品具有较高的经济价值, 能够为企业在很大程度上减轻因为环保工作和设备的使用带来的经济负担, 促进企业自身的合理发展。而且在处理烧结烟气的过程中不存在将气体污染物转化为固体污染物继续产生污染的现象, 能够较好的应对钢铁生产企业的脱硫要求, 是目前值得大力推广使用的方法之一。

2. 活性炭吸附法

活性炭吸附法是在日本的钢铁生产企业中比较常见的脱硫工艺和方法, 目前在我国还没有广泛使用。经过日本企业多年的使用, 其数据表明脱硫工作取得的成果比较显著, 具有较好的环保效果。对烧结烟气中二氧化硫、一氧化硫、一氧化碳等化合物处理能力较高, 而且其具有的广泛适应能力较好的满足了脱硫工作中硫化物等浓度剧烈变化的需求, 在日本经济社会中反响较好。我国没有进一步使用推广的主要原因在于活性炭吸附法科技含量较高, 具体的操作流程比较复杂, 对操作人员自身的综合素质要求较高等, 相信随着经济和技术的不断向前发展, 此项脱硫工艺在我国的推广使用具有广阔的前景[4]。

总结

综上所述, 由于钢铁生产企业烧结机的使用存在着一定的问题导致的烧结烟气成分复杂、污染性较大等特征对脱硫工艺造成了程度比较高的影响, 针对产生的问题本文进行了详细的研究并提出了目前使用比较广泛和具有良好发展前景的脱硫工艺方法, 希望能够帮助钢铁企业改善脱硫工艺, 推进环保工作的进展, 为周边的居民提供安全健康的生活环境, 缓解日益严峻的环境保护等问题, 构建我国资源节约型以及环保型社会, 落实可持续发展的战略决策, 推动国民经济健康有序发展。

摘要：随着我国经济建设的快速发展, 对钢材的需求量与日俱增。然而由于钢铁行业自身的生产技术和设备存在着诸多的问题, 造成大量有害气体的排放, 对生态环境造成了比较严重的影响。由于烧结烟气的特殊性在很大程度上影响了钢铁企业的脱硫程度和效果, 原有的脱硫工艺无法满足现代的生产需求从而导致了有害气体的不断排放, 问题比较尖锐, 亟待解决。

关键词：烧结烟气,特殊性,脱硫工艺,影响,生态环境