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钢铁厂废气处理

2021-04-14 12:00:00
钢铁厂废气处理
详细介绍:

炼钢过程中产生的废气含二氧化硫烟气、含氟烟气、含尘煤气、含氮氧化物烟气等。冶金的废气的排放特点是特量大,污染面广;温度高,成分复杂,粉尘颗粒细,吸附力强;废气中具有高的回收价值等。这些特点使得我们在选择处理废气治理工艺时要特别注意废气的处理方法。

目前钢铁工业在废气处理设备使用过久、老化,废气治理工艺使用不当,那么选择哪种废气处理工艺更合理,更适合企业,真正为企业达到美观、省、排污达标排放,比较有效的有以下几种:

重金属火法冶金过程中产生大量的含尘烟 气,这些冶炼烟气中除了含硫、碳、氮等元素的气态氧化物外,还存在着待提取主金属及其伴生元素的各种固态氧化物,以 及这些金属的硫化物和硫酸盐,此外还有铁的氧化物和各种脉石粉尘。它们会降低金属回收率和资源利用率,更为严重的是,烟气的颗粒污染物及其中的有毒元素与 化合物会造成环境污染,危害人体健康。
钢 铁生产主要包括烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢、锻压、铁合金、耐火材料、动力等环节,钢铁厂拥有排放大量烟尘和废气的各种炉窑。努力降低能耗和原料 消耗,这是减少废气排放的根本途径之一;改革工艺、采用先进的工艺及设备,以减少生产工艺废气的排放;积极采用高效节能的治理方法和设备,强化废气的治 理、回收;大力开展综合利用。
一、钢铁厂废气处理的主要来源及特点
 ① 原料、燃料的运输、装卸及加工等过程产生大量的含尘废气;②钢铁厂的各种窑炉再生产的过程中将产生大量的含尘及有害汽体的废气;③生产工艺过程化学反应排 放的废气,如冶炼、烧焦、化工产品和钢材酸洗过程中产生的废气。钢铁企业废气的排放量非常大,污染面广;冶金窑炉排放的废气温度高,钢铁冶炼过程中排放的 多为氧化铁烟尘,其粒度小、吸附力强,加大了废气的治理难度;在高炉出铁、出渣等以及炼钢过程中的一些工序,其烟气的产生排放具有阵发性,且又以无组织排 放多。钢铁工业生产废气具有回收的价值,如温度高的废气余热回收,炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气的利用,以及含氧化铁粉尘的回收利用。
二、钢铁厂废气净化设备

(1)、炼钢厂废气的来源及特点

 炼钢厂废气主要来源于冶炼过程,特别是在吹氧冶炼期产生大量的废气。该废气中含尘浓度高,含CO等有毒气态物的浓度也很高。

(2)、炼钢厂废气治理技术
1、 湿法处理  湿法处理有法国的I-C法(敞口烟罩)、德国的KPUPP法(双烟罩)和日本的OG法(单烟罩)等方法。其中OG法由于技术先进、运行安全可靠,是目前世 界上采用最广泛的转炉烟气处理方法。OG法先对转炉煤气进行显热回收,用冷却塔将烟气冷却到380℃,再用湿法除尘洗涤净化并冷却至42℃,然后用PA文 丘里洗涤器进行二级除尘。该法的总除尘效率达99.5%。
2、干法处理  该法是利用高压静电除尘器来净化转炉煤气中的尘。从烟气中回收的铁可作为烧结厂的原料使用。
3、烟尘的综合利用
①制造克鲁伯海绵铁  使含4%~8%水分的烟尘成粒状,再放在输送炉箅上进行干燥和硬化,然后在回转窑内将锌、铝以及其他金属氧化物挥发掉,最后形成高度金属化的海绵铁。同时还可以生产韦耳茨法(Waelz)氧化物。
②作炼钢炼铁的原料  烟气经湿法净化后,回收下来的烟尘呈泥浆状,可通过如图8所示的流程供炼铁和炼钢使用。
4、电炉烟气的治理
电炉烟气可采用半封闭罩或大密闭罩集烟集气,然后以袋式除尘器或电除尘器收尘系统加以净化。
随着科学技术的发展,对大气污染工业废气处理办法主要有干法、湿法、过滤和静电4类,最常用的就是袋式除尘器(过滤)、旋风式除尘器(干法)、泡沫除尘器(湿法)等。随着对除尘效率要求的提高,静电除尘也逐步开始使用起来。

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三、钢铁厂炼钢废气的处理方法中烧结机废气治理

(1)钢铁厂炼钢废气的处理方法中烧结机废气除尘含铁原料烧结主要使用抽风带式烧结机。烧结机产生的废气主要含粉尘和SO2、NOX等有害物质。烧结机废气的除尘,可在大烟道外设置水封拉链机,将大烟道的各个排灰管、除尘器排灰管和小格排灰管等均插入水封拉链机槽中,灰分在水封中沉淀后,由拉连带出。除尘设备一般采用大型旋风除尘器和电除尘器。

(2)钢铁厂炼钢废气的处理方法中烧结机烟气中二氧化硫的治理

①钢铁厂炼钢废气的处理方法中高烟囱排放烧结机烟气中二氧化硫的浓度一般在500~1000mL/m3,高的达到4000~7000Ml/m3。该废气的排放量大,若回收在经济性上还有一些问题,故大部分国家仍以高烟囱排放为主。按照烧结生产的需要,烟囱高度100~120m即可。但为保护环境,许多发达国家采用更高的烟囱,如美国烟囱达360m,英国260m,日本达230m。中国包钢烧结厂目前采用低硫原料、燃烧,烧结烟气不需脱硫,经200m高的烟囱排放后,SO2落地浓度在0.006mL/m3以下。②钢铁厂炼钢废气的处理方法中烟气脱硫在烧结机烧结时产生的烟气中,二氧化硫的浓度是在变化的.其头部和尾部烟气含SO2浓度低,中部烟气含SO2浓度高。为减少脱硫装置的规模,可只将含SO2浓度高的烧结尾气引人脱硫装置。世界各国烧结机脱硫研究已进入实用阶段。

如日本的氨硫铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法;前苏联的是灰石膏法和循环菱镁矿法以及我国的苟性苏打亚硫酸盐法等。钢铁厂炼钢废气的处理方法中中使氨硫铵法脱硫的工艺流程图。该法是以亚硫酸铵溶液作为吸收剂,生成亚硫酸氢铵,它再与焦炉中排出的氨气反应,生成亚硫酸铵。亚硫酸铵有作为吸收剂,再与SO2反应。这样往复循环的反应,亚硫酸铵的浓度愈来愈高。到一定浓度后,将部分溶液提取出来,进行氧化,浓缩成为硫酸铵回收。

2、钢铁厂炼钢废气的处理方法中烧结机尾除尘

钢铁厂炼钢废气处理时烧结机尾部卸矿点,以及与之相邻的烧结矿的破碎、筛分、贮存和运输等点含尘废气的除尘,优先选用干法除尘,这样可以避免湿法除尘带来的污水污染,同时也有利于粉尘的回收利用。烧结机尾气除尘大多采用大型集中除尘系统。机尾采用大容量密闭罩,密闭罩向烧结机方向延长,将最末几个真空箱上部的台车全部密闭,利用真空箱的抽力,通过台车料层抽取密闭罩内的含尘废气,以降低机尾除尘抽气量.除尘设备优选采用电除尘器。以下是烧结机废气处理工艺流程图。 

3、钢铁厂炼钢废气的处理方法中中整粒系统除尘

整粒系统包括冷烧结矿的破碎和多段筛分,它的除尘抽风点多,风量大,必须设置专门的整粒除尘系统。该系统设置集中式除尘系统,采用干式高效除尘设备,一般采用高效大风量袋式除尘器或电除尘器。

钢铁厂炼钢废气的处理方法中球团竖炉烟气治理

(1)钢铁厂炼钢废气的处理方法中球团竖炉烟气除尘在利用铁矿粉和石灰、皂土、焦粉等添加剂混合造球时,在竖炉中进行焙烧的过程产生烟气。该烟气大多采用干式除尘处理,除尘设备可采用袋式除尘器或电除尘器。采用旋风除尘器和多管除尘器达不到国家排放标准,故不宜使用.

(2)钢铁厂炼钢废气的处理方法中球团竖炉烟气除硫对球团竖炉烟气中的SO2,尚未采取有效的治理措施。处理的方法主要是对高硫燃烧初步脱硫和回收烟气中的二氧化硫。如日本钢铁公司采用(NH4)2SO3作吸收剂,吸收废气中的二氧化硫后,再与焦炉煤气中的NH3反应,使吸收液再生并返回烧结厂再用。吸收液的一部分抽出氧化,然后制取硫酸铵。美国在烧结机废气中加入白云石等物料,配合使用袋式除尘器,既除尘又除二氧化硫。

四、轧钢厂及金属制品厂钢铁厂烟气收集处理、废气治理

1.轧机排烟治理
轧机排烟经排气罩收集后加以处理。由于热轧与冷轧机产生的废气都混有水汽,因此都采用湿法净化装置,如湿泡式除尘器、冲激式除尘器、低速文丘里洗涤器及湿式电除尘器等。图11-10是精轧机烟气治理工艺流程图。
2.火焰清理机废气治理
在钢坯进行火焰清理过程中,将产生熔渣及烟尘废气。可建立烟气净化系统来处理这些废气。该系统将废气加罩收集后进行处理,除尘器可采用湿式电除尘器。
3.酸洗车间酸雾的治理
(1)抑制覆盖法为了抑制酸雾的散发,可加固体覆盖层或泡沫覆盖层于酸表面上。固体覆盖层是在酸洗槽的酸液面上加入固体覆盖层,以抑制酸雾的散发。覆盖层采用耐腐蚀轻质材料,如泡沫塑料块、管及球等;泡沫覆盖层是利用化学分解作用产生的泡沫飘浮在酸液表面,以抑制酸气的散发。目前采用的泡沫有皂荚液、十二烷基酸钠等。
(2)抽风排酸雾对酸洗槽建立酸洗槽密闭排气系统,抽风排酸雾。
(3)酸气的处理方法
①该法可将酸气在填料塔、泡沫塔等洗涤塔中用水吸收净化。净化效率可达90%左右。它是将酸洗槽和喷淋洗涤槽抽出的酸雾,通过密闭罩及排气罩进入喷淋塔,在喷淋塔中用水洗涤净化。
②该法是以稀碱液对酸雾进行吸收处理,常用的吸收剂有氨液、苏打、石灰乳等。苏打液的浓度为2%-6%,对初始浓度小于300-400mg/m3的酸雾,净化率可达93%-95%以上。吸收设备采用喷淋塔或填料塔。吸收设备应进行防腐处理。
③过滤法该法以尼龙丝或塑料丝网的过滤器将酸雾截留捕集。
④高压静电净化该法是在排气竖管中,利用排气管作为阳极板,管内设置高压电晕线,极线间形成高压静电场以净化通过的酸雾。
4.铅浴炉烟气治理
钢丝线材热处理过程中产生铅蒸汽、铅和氧化铅的粉尘,治理这些废气可在铅液表面敷设覆盖剂,并在铅锅的中部加活动密封盖板,在钢丝出铅锅处设置抽风装置。常用的覆盖剂
有SRQF。铅烟净化设备一般有湿法和干法两种。湿法可采用冲激式除尘器,净化效率可达
98%以上;干法可采用袋式除尘器和纤维过滤器等,净化效率可达99%以上。

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