鉄鋼業界における脱硝触媒開発の方向性

Dec 07, 2022
鉄鋼業界における脱窒触媒の開発の方向性、鉄鋼企業における脱硫およびダスト除去プロセスの現在の技術は非常に成熟しており、超低排出指数要件も達成できます。技術ルートには多くのオプションもあります。 、しかし、脱窒技術はまだ開発および改善する必要があります。統計によると、鉄鋼産業の生産工程では、焼結排ガスプロセスの NOx 排出量が製鉄所の全 NOx 排出量の約半分を占めており、焼結排ガス中の NOx の制御が環境管理の焦点となっています。ダストと脱硫後の鉄鋼企業。

超低排出の要件によると、製鉄所の焼結機の NOx 濃度は 50mg/Nm³ 未満に達する必要があります。現在、製鉄所の焼結機の脱硝工程は、脱硫前脱硝と脱硫後脱硝、半乾式脱硫による脱硝後脱硝と湿式脱硫後の脱硝が主なプロセスルートとなっています。

選択的触媒還元(SCR)脱硝技術は、最も成熟した脱硝技術であり、柔軟性があり、構築済み/未構築の脱硫装置に応じて柔軟に組み合わせることができ、作業条件の変化に適応する強力な能力を備えています。脱窒効率は 90% 以上に達し、超クリーンな排出を達成できます。二次汚染物質を発生させることなく、同時にダイオキシンの分解を促進することができます。排ガス、廃水の二次汚染がありません シンプルで操作が簡単なシステムで、安全性が高く、砂塵嵐の心配がありません。脱硝触媒はSCR脱硝技術の要であり、鉄鋼業の低温条件に適応した低エネルギー脱硝触媒であり、

現在、さまざまな形態の焼結鉱構成に応じて、DSR 後の脱窒プロセスは次のとおりです。 SCR、活性炭脱硫および除塵 + SCR 脱窒。DGD 前の脱硝プロセスは、主に電気沈殿 + GGH + 熱風炉 + SCR + 脱硫です。

I 湿式脱硫+静電除湿+GGH+熱間高炉+SCR

煙道ガスが湿式脱硫され、静電除湿された後、温度は約 50 ~ 60°C になります。低温の排ガスは、GGH と SCR 出口からの高温の排ガスとの間の熱交換によって暖められ、熱風炉からの高温の排ガスと混合され、220 ~ 280°C に温められて SCR に入ります。脱硝排ガスは GGH により冷却され排出される。このプロセス ルートでは、湿式脱硫後の煙道ガスを 50 ~ 60°C から 220 ~ 280°C に上昇させる必要があり、少し高価な低温触媒を使用します。多くの場合、数百万立方メートルの煙道ガス量を伴う焼結機の場合、より大きな GGH 熱交換器を設計する必要があり、燃焼ガスの 30 ~ 40°C の加熱エネルギー消費も必要です。そのため、投資コストと運用コストが高くなります。ただし、このプロセス ルートは、超クリーンな排出を満たすことができ、運用上安定しているため、プロセスの投資と運用コストが高くても、推奨されます。

2 セミドライ脱硫+バグフィルター+GGH+熱風炉+SCR

セミドライ脱硫、バッグフィルター後、排ガス温度は約120℃。低温の排ガスは、GGH と SCR 出口からの高温の排ガスとの間の熱交換によって暖められ、熱風炉からの高温の排ガスと混合され、180 ~ 250°C に暖められて炉に入ります。 SCR リアクター、および脱窒排ガスは GGH まで冷却され、排出されます。このプロセス ルートでは、高価な側にあり、半乾式脱硫を備えた焼結機に適した低温触媒も使用されます。煙道ガスは、セミドライ脱硫および除塵後にすでに比較的クリーンであり、ウォームアップおよびその後の脱窒後に超クリーンな排出物を満たし、安定して動作できるため、推奨されるプロセス ルートでもあります。でも、

3 活性炭脱硫除塵+SCR脱硝

活性炭法は NOx および粒子状物質除去の超低排出要件を満たすことができないため、多くの企業は現在、湿式および半乾式脱硫および除塵 + SCR 脱窒プロセスを参照し、活性炭ユニットの後に SCR 脱窒を追加することを選択しています。 、脱窒温度は150〜200°Cで設計できますが、活性炭除塵後の焼結煙道ガスは約15〜20mg / Nm³の濃度でのみ制御できます。活性炭法は完全乾式法であり、湿式法や半乾式法に比べアルカリ金属の捕捉効率が低く、活性炭除塵後の飛灰中のアルカリ金属含有量は30~50wt%と高い。同時に、活性炭ユニットを通過する煙道ガスは、炭素粉塵と重硫酸アンモニウム/硫酸アンモニウムを後続の脱硝ユニットに運びます。アルカリ金属、炭素粉末、および重硫酸アンモニウム/硫酸アンモニウムの相乗効果により、15-20mg/Nm3 という低い煤濃度でも、アルカリ金属中毒の失活と触媒の閉塞のリスクは、長期間蓄積した後でも高いままです。これは、触媒の設計に高い要求を課し、適切な触媒と組み合わせると安定して動作するプロセスでもあります。

4 電気沈澱+GGH+熱風炉+SCR+脱硫

このプロセス ルートは、脱硫の前に実行され、比較的耐アルカリ性の中温触媒を使用します。焼結から出てくる煙道ガスは、約 130°C の温度まで静電的に除塵され、GGH と熱風炉によって 300°C 以上に加熱され、SCR 反応器に供給されます。脱硝排ガスはGGHで160℃まで冷却されて脱硫塔に送られ、脱硫された排ガスは煙突から排出されます。この方法は安価な中温部触媒を使用するため比較的安価ですが、焼結機灰には30~50wt%のアルカリ金属が含まれているため、耐アルカリ金属被毒性が高い触媒が求められます。特に、焼結機に装備された電気集塵機は粉塵をうまく捕らえられず、粉塵除去後の灰分は依然として 100mg/Nm³ に達することがよくあります。この高アルカリ性、高粘性の灰は、SCR 操作に閉塞や中毒のリスクをもたらします。

世界の科学と経済の統合の発展に伴い、市場競争において独立した知的財産権を持つことの重要性は日々高まっています。中国における煙道ガス脱窒技術の研究は比較的遅く行われ、初期の脱窒触媒の配合と生産ラインは外国の技術から購入されたため、生産コストが高くなり、脱窒触媒が高価になりました。技術革新の多くは、「輸入、吸収、再導入」モデルに基づいていました。ただし、煙道ガスの性質は業界ごとに大きく異なり、導入された脱窒触媒の配合と技術は、煙道ガスの特定の作業条件にしか使用できません。

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