逆流式活性炭煙氣脫硫脫硝技術特點及應用

對活性炭凈化燒結煙氣工藝（CSCR）分類進行了簡述，并對不同工藝的技術特點進行了對比分析。從工藝的選擇、運行效果以及技術特點等方面，詳細介紹了應用于河鋼集團邯鋼公司（簡稱河鋼邯鋼）的逆流式活性炭燒結煙氣脫硫脫硝工藝，同時闡述了保障系統穩定運行的關鍵技術要求。

從實際運行效果來看，該工藝系統總體運行穩定，煙氣凈化效果基本達到50mg/m³超低排放限值要求。基于實踐經驗，對活性炭凈化燒結煙氣工藝存在的問題和未來發展進行了總結和展望。

1 前 言

隨著環保標準的提高，作為鋼鐵行業SO₂、NO_x和二噁英等污染物的主要排放源頭，處理好燒結煙氣是鋼鐵行業實現綠色生產的關鍵環節。

燒結廢氣具有含塵量高、水含量大、有害物質多、強腐蝕性以及SO₂濃度波動大等特性，因此要想實現對污染物的高效脫除，需要選擇與燒結煙氣特征相適應的凈化工藝。

傳統半干法和濕法燒結煙氣治理技術會產生大量廢棄物，并且煙氣凈化水平難以進一步提升。與傳統煙氣凈化工藝相比，活性炭凈化燒結煙氣具有凈化程度高、深度節水、資源回收以及沒有固體廢棄物等優點，并且能在一個系統中去除SO₂、NO_x、顆粒物、二噁英、重金屬等多組分污染物，自2008年大型工程化應用于太鋼以來，國內已有多家單位采用了該技術。

之前國內活性炭處理燒結煙氣均采用交叉流工藝，煙氣凈化程度雖然能夠達到國家標準，但是距離超低排放限值要求仍有一定差距，尤其是脫硝水平與超低排放要求差距較大。

通過對國內各種燒結煙氣凈化工藝和發達國家垃圾焚燒領域煙氣治理技術的考察比較，河鋼邯鋼在國內率先選用了逆流式活性炭選擇性催化還原（CSCR）凈化燒結煙氣工藝。該工藝于2017年應用于邯鋼東區燒結機以來，實現了長周期穩定順行，達到了較高的煙氣凈化水平。

鑒于其良好的運行效果，2018年2月又于邯鋼西區燒結機投運了一套逆流式CSCR工藝。文中對該工藝的工藝選擇、運行效果以及技術特點等方面進行了詳細的闡述，以供同行借鑒與參考。

2逆流式工藝特點和優勢

2.1活性炭脫硫脫硝工藝分類

活性炭脫硫脫硝工藝從煙氣和活性炭運動方式看可分為兩大類，即交叉流（垂直流）和逆流。交叉流工藝中活性炭和煙氣分別作垂直運動和水平運動，兩者在運動方向垂直接觸，交叉流工藝在國內應用相對較早，典型有太鋼、日照等，在有色領域應用也比較廣泛。

逆流式工藝活性炭自上而下、煙氣自下而上，兩者逆流相向接觸，在發達國家垃圾焚燒領域和電廠等應用較多，在國內河鋼邯鋼將逆流式工藝應用于燒結煙氣處理。

2.2不同工藝對比

在河鋼邯鋼逆流式CSCR系統中，煙氣自下而上、活性炭自上而下，兩者逆流接觸，活性炭連續地從吸附塔底部排出，輸送到解析塔進行解析，解析后的活性炭再進入系統循環使用（工藝流程見圖1）。

圖1逆流式CSCR工藝流程

SO₂通過活性炭的吸附、解析作用，再經過觸媒的催化氧化制成濃硫酸，實現了資源回收利用。通過脫硫段后，在上升的煙氣中進行噴氨，進入脫硝段后，在活性炭的催化作用下NO_x轉化為氮氣和水進行脫硝。

活性炭飽和程度不一致，活性炭的吸附能力沒有得到充分發揮。逆流式工藝中活性炭與煙氣做相向運動、兩者均勻接觸，在吸附塔頂部活性炭裝入后，隨著向下運動，飽和程度逐漸升高，在水平方向活性炭飽和程度一致，運動至吸附塔底部，即煙氣入口處活性炭飽和程度達到較大后排出。從整體反應器設計分析，逆流式工藝具有更好的動力學優勢。