[发明专利]一种复杂球团烟气的净化剂

说明书

一种复杂球团烟气的净化剂，属于钢铁行业复杂的球团烟气净化技术领域。组分及重量百分含量为：煤粉：70～80％，悬浊剂：5～8％，焦油：10～13％，高温沥青：3～6％，二氧化钛纳米管：2～3％。进行配制、混合、压型、炭化、喷洒静置、活化等操作后获得高效净化剂。优点在于，高效净化剂微孔率高、比表面积大，不仅解决了复杂的球团烟气脱硫、脱硝、脱重金属问题，而且解决了脱二噁英及脱F^‑、Cl^‑的难题，实现了多污染的协同净化，回收了有价硫资源，并能适应烟气流量及污染物浓度的波动。通过高效净化剂替换现有活性炭处理复杂球团烟气的试验案例，采用本发明的高效净化剂具有更高的微孔容积，脱硫、脱硝效率高，同时具有较高的脱F^‑、Cl^‑效率。

技术领域

本发明属于钢铁行业复杂的球团烟气净化技术领域，特别是提供了一种复杂球团烟气的净化剂，是一种高效、可靠的复杂球团烟气高效吸附和多污染协同一体化脱除，对复杂的球团烟气具有脱硫、脱硝、脱二噁英、脱重金属及脱F^-、Cl^-的功能，同时能适应烟气流量及污染物浓度的波动。

背景技术

随着国家环保对钢铁行业烟气由除尘逐步发展到脱硫、脱硝，以及排放标准进一步严格，不远的将来将提出脱除二噁英、重金属，甚至提出对F^-、Cl^-离子的脱除。钢铁作为国家支柱型行业，2018年我国粗钢产量达到9亿吨以上。随着我国高炉炼铁炉料结构的发展，球团矿的入炉比例越来越高，国内外适用于球团生产的优质铁精矿越来越少，许多钢铁企业不得不配加品质差的铁精矿，焙烧后产生的烟气污染物成分变得更加复杂，如烟气含有F^-、Cl^-等，这就要求协同一体化净化技术不断革新。

高炉冶炼生产1吨铁水需要1.6～1.7吨氧化球团矿，生产1吨球团矿产生3500m³～5000m³的废气；随着高炉炉料结构的发展，氧化球团入炉冶炼比例逐年增加，同时，随着铁矿石资源发展，经过细磨洗选的铁精粉用于生产氧化球团比烧结矿更为适宜，当前，氧化球团的产能已达2.4亿吨/年。目前，烟气净化主要侧重于脱硫、脱硝，实践应用以脱硫+脱硝“串联方式”为主。球团烟气脱硫主要以半干法、湿法为主，脱硫剂主要有钙类、镁类、氨类、有机胺等，烟气脱硫工艺种类繁多，但运行稳定、脱硫效果理想、适应球团生产工况的装置很少。以钙类为脱硫剂的脱硫工艺，存在释放CO₂、耗水量大、腐蚀、副产物无利用价值致使大量堆积造成二次污染、CaSO₃的分解、废水难处理及硫资源浪费等问题。氨法，存在氨的逃逸、腐蚀、副产物硫铵利用价值低及废水难处理等问题。有机胺法，存在投资高、脱硫剂价格高及脱硫剂再生率低、脱硫效率低及腐蚀等问题。随着低碳绿色钢铁、节能减排和循环经济理念的深入，以及国家推行钢铁行业超低排放，半干法和湿法脱硫工艺，在很大程度上受到了限制。烟气脱硝采取中高温SCR技术，催化剂不可再生及失效后的处理难，以及运行温度高造成能耗高、运行成本大。

现阶段，大多脱硫技术使得二氧化硫资源未能得到回收利用，以及国家对减排CO₂提出了要求，钙法类脱硫剂的开采将受到限制，以及脱硫副产物利用价值低甚至造成二次污染，SCR脱硝能耗高、失效催化剂的后续处理难。因此，提出球团烟气多污染物协同一体高效净化与资源回收，研发高效净化剂与使用方法，实现高效脱硫、脱硝、脱二噁英及脱重金属、F^-、Cl^-的协同一体净化，同时回收利用有价硫资源制备浓硫酸，2018年我国硫酸产量9129.8万吨、硫酸价格较2017年整体上涨明显，有助于降低工程投资和运行成本。