各种不同类型的烧结烟气脱硫工艺、技术、装备的比较和介绍（北京科技大学土木与环境工程学院北京１０００８３）摘要本文对湿法中的石灰／石灰石一石膏法、半干法中的ＭＥＲＯＳ法及干法中的活性炭吸附法脱除烧结烟气中ＳＯ。的工艺的原理进行了解析；通过查阅大量相关文献给出了每种具体方法的工艺流程和技术特点；并结合国内外研究现状给出了各种方法当前的使用企业及应用实例。关键词烧结烟气；脱硫；石灰／石灰石一石膏法；ＭＥＲＯＳ法；活性炭吸附法ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｗｅｔｆｌｕｅｇａｓｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｓｅｍｉｄｒｙｗｅｔｆｌｕｅｇａｓｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｒｙｆｌｕｅｇａｓｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａ—ｔｉｏｎｆｌｏｗｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎｗｉｔｈａｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｌａｔｅｄｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ．Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｏｆｅｖｅｒｙｋｉｎｄｏｆｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｆｌｕｅｇａｓ；ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｌｉｍｅ／ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ--ｐｌａｓｔｅｒ；ＭＥＲＯＳ；ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ前言按照烟气脱硫的工艺特点可将脱硫技术分为３类：湿法脱硫技术，半干法脱硫技术，干法脱硫技术。

湿法脱硫技术包括：石灰石膏法，氨硫酸铵法，Ｍｇ（ＯＨ）ｚ法等。半干法脱硫技术包括：密相塔法，循环流化床法，ＭＥＲＯＳ法等。干法脱硫技术包括：活性炭吸附法等。下面以石灰／石灰石一石膏法、ＭＥＲＯＳ法及活性炭吸附法为例介绍、比较不同烧结烟气脱硫的工艺、技术及装备。１石灰／石灰石一石膏法１．１原理石灰／石灰石一石膏法的原理是采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，当采用石灰石为吸收剂时石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液；当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与被冷却塔冷却增湿后的烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓人的氧化空气进行化学反应从而被脱除，氧化后的浆液再经浓缩、脱水，生成纯度９０％以上的石膏。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于９５％。１．２工艺介绍１．２．１工艺流程在石灰／石灰石一石膏法脱硫工艺中，液态悬浮液吸收二氧化硫是一个气液传质过程，该过程大致分为４各阶段：（１）气态反应物质从气相主体向气～液界面的传递；（２）气态反应物穿过气～液界面进入液相，并发生反应；（３）液相中的反应物由液相主体向相界面附近的反应迁移；（４）反应生成物从反应区向液相主体的迁移。

即烟气中ＳＯｚ分子与水接触时，溶解在水中并与水分子水合为亚硫酸；Ｈ：ＳＯｓ与溶解在水中的碱性脱硫剂作用。石灰／石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。７３１．２．２技术特点石灰／石灰石一石膏法技术成熟、运行状况稳定，且脱硫效率高、吸收剂成本低廉易得、所得产物石膏可以作为建筑材料，但是占地面积大，投资运行费用高，需要消耗大量的水且废水处理成本高，容易造成结垢堵塞，并且其副产物石膏在我国的销路不好，仍旧会造成二次污染。１．３应用实例日本水岛制铁所的第四烧结厂采用石灰石一石膏法，自１９８９年投入运行以来，处理效果稳定，处理量７５万ｍ３／ｈ的烧结烟气，还可以去除３０％～６０％的粉尘。但由于石灰石一石膏法脱硫系统主要设备一吸收塔存在气液传质效率一般、动力消耗大，运行费用高等多方面不足，自１９８９年以后日本不再采用石灰石一石膏法脱硫技术。［４］宝钢集团采用自主研发的石灰石一石膏湿法脱硫工艺在梅钢１８０ｍ２烧结机进行了工业应用，脱硫装置于２００８年上半年投运，脱硫效率可达９５％以上，总体运行平稳。但由于投运时间不长，对运行维护、系统防腐、废水处理等问题尚无法准确判断。

［５］ＭＥＲＯＳ法２．１原理将添加剂均匀高速并顺流喷射到烧结烟气中，然后应用调节反应器中的高效双流喷嘴加湿冷却烧结烟气。离开调节反应器之后含尘烟气通过脉冲袋滤器去除烟气中的粉尘颗粒。为了提高气体净化效率和降低添加剂费用，滤袋除尘器中的大多数分离粉尘循环到调节反应器之后的气流中。其中部分粉尘离开系统输送到中间存储筒仓。ＭＥＲＯＳ法集脱硫、脱ＨＣＩ和ＨＦ于一身并可以使ＶＯＣ可冷凝部分几乎全部去除。２．２工艺介绍２．２．１工艺流程ＭＥＲＯＳ工艺主要由反应塔和布袋除尘器组成，吸收剂从反应塔顶部注入，同时采用双流体喷嘴往反应塔内注水，使烟气温度降低到７０＂Ｃ左右，以提高脱硫效率。从布袋除尘器收集的脱硫副产物，循环返回到布袋人口，提高吸收剂的利用率。２．２．２技术特点该技术工艺流程简单，投资少，运行安全可靠，对烟气温度变化适应范围广，脱硫效率达到９０％以上，但存在Ｃ０２排放问题。２．３应用实例奥地利茨２６０ｍｚ烧结机，采用西门子一奥钢联开发的ＭＥＲｏＳ工艺，处理烟气量约９０万ｍ３／ｈ，脱硫率大于９０％。在国内，马鞍山钢铁集团采用了ＭＥＲＯＳ技术。３活性炭吸附法３．１原理活性炭吸附法是一种集除尘、脱硫、脱硝与脱除二嗯英４种功能于一体的干法脱硫技术。

活性炭吸附法主要采用吸附原理对烟气中的Ｓ０２进行净化和分离。原理如下［７３：吸附：Ｓ０２（ｇ）一Ｓ０２＊；０２（ｇ）一２０＊；Ｈ２０（ｇ）一Ｈ２０＊催化氧化：Ｓ０２＊＋Ｏ＊一Ｓ０３＊水和：Ｓ０３＊＋Ｈ２０＊一Ｈ２Ｓ０４＊稀释：Ｈ２ＳＩ（）４＊＋ｎＨ２０＊—，（Ｈ２Ｓ｜０４ｎｉｌ２０）＊式中，＊表示吸附态。３．２工艺介绍３．２．１工艺流程活性炭吸附烧结烟气净化工艺主要由吸收、解析和硫回收３部分组成。烧结机排出的烟气经旋风除尘（下转第８２页）７４（４）根据国家的发展规划烟气脱硫项目具有广阔市场，与此同时烧结余热回收项目也有很大发展空间。在此情况下，将二者有机结合，选择利用率的配套设施，不仅提高了余热回收利用率，也使脱硫成本较同等水平设备大大降低。结束语通过对烧结工序余热回收利用发展情况的研究表明，目前利用率较高的回收方式有利用余热预热、热风烧结、生产水蒸气、发电、生产热水。其中，预热和热风烧结主要用于烧结工序本身。电力可以广泛应用，水蒸气和热水可用于不同的烟气脱硫工艺中。因此，烧结工序余热回收与烟气脱硫的有机结合具有可行性，且发展空间广阔，具有进一步研究和实际应用的价值。参考文献胡深亚，潘卫国，姜未汀，等．烧结工艺余热利用多种技术方案的比较研究［Ｊ］．上海节能，２０１０（９）：２７—３０．王维兴．科学评价中国钢铁工业能耗现状与国内外对标［Ｊ］．四川冶金，２００９，３１（４）：１—６．徐国群．烧结余热回收利用现状与发展［Ｊ］．世界钢铁，２００９（５）：２７—３１．张卫亮，马忠民，周海平，等．烧结工艺余热回收利用技术研究［Ｊ］．有色冶金节能，２０１１，２（１）：４７—５０． 闫为群，栾颖．烧结余热回收利用途径探讨［Ｊ］．河南冶金，２００７（３）：２３—２４，２７． 胡冬海译．利用点火表面余热改进烧结技术工艺［Ｊ］．烧结球团，１９８９（２）：４２． 信息园地，国外提升烧结余热回收利用水平技术发展（一）［Ｊ］．山东冶金，２００９（５）：９９． 庆，吴浩方．梅山烧结矿冷却废气热风烧结工艺的研究［Ｊ］．烧结球团，１９９７（５）：１３—１６． 唐先觉．我国座现代化烧结余热回收装置建成［Ｊ］．烧结煤球，１９９２（２）：１０一１２，１８． Ｗａｓｔｅｈｅａｔｒｅｃｏｖｅｒｙｉｎｓｉｎｔｅｒ ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１９８１（１）：４８． 汪保平，吴朝刚，顾云松．马钢３００ｍ２烧结机带冷烟气余热发电工程［Ｊ］．烧结球团，２００７（５）：８—１２． 杨立之．水钢烧结机冷却段余热的回收利用［Ｊ］．烧结球团，１９８８（６）：１０１—１０６． （上接第７４页） 器简单除尘后，粉尘浓度从１０００ｍｇ／ｍ３降为２５０ｍｇ／ｍ３，由主风机排出。

烟气由增压机引入吸收塔，吸收塔 由前室、中室和后室等组成。烟气中的ＳＯｘ、ＮＯ。在吸收塔内进行反应，生成硫酸和铵盐被活性炭吸附除 去。吸附了硫酸和铵盐的活性炭送人脱离塔，经加热解析出高浓度Ｓ０２。解析出的高浓度Ｓ０２可以用来生 产高纯度硫磺（９９９５％以上）或浓硫酸（９８％以上），再生后的活性炭经冷却筛去除杂质后送回吸收塔进行循 环使用。Ｌ３Ｊ ３．２．２技术特点 利用活性炭吸附法脱除烧结烟气中的Ｓ０２具有脱除污染物能力强、脱硫焦炭可重复利用、占地面积小、 副产物可利用、不产生二次污染等许多优点，并可同时去除烟气中的氮氧化物、二嗯英等污染物。 ３．３应用实例 该法是一项一体化的烟气净化技术，在住友金属鹿岛厂、新ＩＥＩ铁名古屋厂、韩国浦项制铁等多家国 的企业以及国内太钢的４５０ｍ２和６００ｍ２两台烧结机上得到应用。［４３ 参考文献 ［１３杨永和，刘艳芹．钢铁行业烧结烟气脱硫技术［Ｊ］．莱钢科技，２００９，（５）：６４． ［２］王青，许艳梅．钢铁行业烧结烟气脱硫现状及发展［Ｊ］．冶金设备，２０１０，（１）：５１． ［３］党玉华，齐渊洪，王海风．烧结烟气脱硫技术［Ｊ］．钢铁研究学报，２０１０，２２（５）：ｌ一２． ［４］李艳青，闫志华，栾雪娜．国内外烧结烟气脱硫现状及发展趋势［Ｊ］．莱钢科技，２００９，（４）：５． ［５］孙惠敏．烧结烟气脱硫方法浅析［Ｊ］．北方钒钛，２０１０，（１）：１４． ［６］袁钢，马永亮，汪黎东．氧化镁烟气脱硫反应特性研究［Ｊ］．环境工程学报，２０１０，（５）． ［７］郝吉明，王书肖，陆永琪．燃煤二氧化硫污染控制技术手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００１：２７８～２８３． ８２