燒結(jié)煙氣凈化二惡英減排技術(shù)研究
摘要:二惡硬具有較高毒性,是一種持久性有機(jī)物。本文根據(jù)二惡英構(gòu)成、特點、機(jī)理和發(fā)達(dá)國家減排技術(shù)經(jīng)驗進(jìn)行分析,寶鋼通過活性炭干法脫硫脫硝同步脫除二惡英的煙氣凈化技術(shù)。根據(jù)活性炭的物理屬性與集塵效果完成二惡英凈化,其脫除率保持在98%。充分說明了燒結(jié)二惡英減排的有效作用。對此,筆者根據(jù)實踐研究,就燒結(jié)煙氣凈化二惡英減排技術(shù)進(jìn)行簡要分析。
二惡英素有“世紀(jì)之毒”之稱,是生產(chǎn)階段自然形成的持久性有機(jī)污染物,無法借助禁用、禁產(chǎn)形式進(jìn)行污染控制。二惡英排放主要源于鋼鐵,占據(jù)排人大氣的12%。集中于燒結(jié)與電爐電鋼加工階段,其燒結(jié)排放量占據(jù)排放總量的94%。因此,對燒結(jié)技術(shù)中二惡英生成機(jī)理與減排技術(shù)進(jìn)行深入分析,成為重要研究內(nèi)容”l。
1二惡英特點分析
二惡英是多氯代二笨并二嗯應(yīng)與多氯代二苯并呋喃的簡稱。二惡英分子上的苯環(huán)氯原子取代參數(shù)具有一定產(chǎn)異性,分為8類同系物,不同類型同系物是跟隨氯原子取代位置的差異而生產(chǎn)多種異構(gòu)體。
其中,PCDD包含75個異構(gòu)體、PCDF有135個異構(gòu)體。二惡英屬于急性毒性物質(zhì),毒性和氯原子取代位置有著直接聯(lián)系;其中,四氯二笨并二惡英毒性最大,等同于氰化鉀的50—100倍,能夠造成畸形、突變、致癌影響。公認(rèn)為目前為止毒性最強(qiáng)的化合物。
2燒結(jié)二惡英減排技術(shù)
2.1控制技木
(1)燒結(jié)原料:燒結(jié)階段會產(chǎn)生較多氯元素,氯元素是二惡英產(chǎn)生的關(guān)鍵,通過氯元素含量低的原材料也是降低二惡英形成的主要方法。所以,應(yīng)盡可能降低氯元素的含鐵回收物料使用量,或者利用清潔高溫形式降低燒結(jié)原材料內(nèi)的元素,減小二惡英形成量。經(jīng)過實踐證明,銅對二惡英有一定催化效果,一些礦石內(nèi)含有一定銅元素,這在一定程度上催化了二惡英的產(chǎn)生。所以,在選擇過程中應(yīng)選擇含銅量較少的鐵礦石。
(2)燒結(jié)控制:燒結(jié)階段的二惡英源于原料底端,想要降低燒結(jié)中二惡英的產(chǎn)生,則需要進(jìn)行燒結(jié)條件優(yōu)化。例如:提升料層透氣性、燒結(jié)階段做好溫度掌控,拉近燒結(jié)煙氣在250—450攝氏度二惡英容易形成溫度之間的停留時間,進(jìn)而減小二惡英生成。
2.2煙氣凈化技
(1)過濾技術(shù):在200攝氏度條件下,二惡英多為固態(tài)模式依附于煙塵外層,并且其依附在較細(xì)顆粒中。所以,利用除塵技術(shù)能夠在除塵過程中將二惡英預(yù)留在粉塵內(nèi)?,F(xiàn)階段,通過燒結(jié)煙氣的除塵技術(shù)分為兩種,即:袋式除塵、電除塵。兩種方式進(jìn)行二惡英凈化效率保持在45%一65%、85%-90%。
(2)物理吸附技術(shù):二惡英能夠被多孔物質(zhì)吸附,根據(jù)其特點實行物理吸附;并且現(xiàn)階段已經(jīng)被一些發(fā)達(dá)國家應(yīng)用,設(shè)備通常劃分為移動床式、固定床式、攜流式多種。其中,攜流式主要是對準(zhǔn)除塵其煙道噴入吸附劑,當(dāng)吸附二惡英后在除塵器中脫除進(jìn)而達(dá)到減排效果。移動床式吸附劑則是從吸附塔上端進(jìn)入、下端排除;通常設(shè)置在除塵器后。固定床式內(nèi)的吸附劑是固定的,煙氣通過其外層后排除。通過活性炭、褐煤等視為吸附劑能夠讓燒結(jié)廢棄內(nèi)的二惡英排放量減少70%。
3寶鋼二惡英減排實驗
(1)二惡英產(chǎn)量控制:想要從根本上降低燒結(jié)中形成的二惡英,還需要對寶鋼結(jié)合燒結(jié)階段的二惡英形成機(jī)理進(jìn)行分析。
第一,原料選購與處理。提升自產(chǎn)尖山鐵精粉配比率45%一60%之間,尖山精礦Cu濃度較少,能夠抑制對二惡英形成的催化作用。由于減少精粉粒度精細(xì),因此進(jìn)行了強(qiáng)化制粒方法,進(jìn)而提升制粒效果。燒結(jié)機(jī)布料位置+0.3mm粒級成分在65%,確保了透氣性,對降低二惡產(chǎn)量具有重要作用。想要降低燒結(jié)內(nèi)礦的鋁含量,則省去對成品燒結(jié)礦中參入CaCl工藝,進(jìn)而降低二惡英產(chǎn)生。軋鋼氧化鐵皮作為生產(chǎn)中常見的含鐵回收材料,其燒結(jié)時能夠氧化放熱,對提升燒結(jié)礦品位與減少固體燃料消耗具有有利作用。不過,軋鋼氧化鐵皮在生產(chǎn)階段存在的油脂則是二惡英形成的氯源。
寶鋼在現(xiàn)有2臺大型燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行配加和不配加氧化鐵皮檢驗,進(jìn)行燒結(jié)機(jī)煙氣取樣研究。經(jīng)過調(diào)查得出:利用軋鋼氧化鐵皮形式,二惡英濃度在2.0ng/m。,不利用軋鋼氧化鐵其檢測參數(shù)在1.0ng/m。所以,進(jìn)行寶鋼氧化鐵皮分析,把氧化鐵皮在燒結(jié)配用優(yōu)化為參入Oxycup富氧豎爐內(nèi),進(jìn)而降低混合料內(nèi)的鋁含量,減少二惡英形成量。
第二,燒結(jié)技術(shù)。寶鋼燒結(jié)是一種厚料層燒結(jié),其厚度在720—730m?;谶@一條件下,應(yīng)優(yōu)化透氣性進(jìn)而降低二惡英產(chǎn)量。對此,在加工階段進(jìn)行了科學(xué)配比配比、更改制粒機(jī)出料口、增加水通過熱水與混合料倉蒸汽保溫方法,進(jìn)而優(yōu)化混合料制粒效果,進(jìn)而提高透氣性,降低二惡英形成。
(2)煙氣二惡英減排技術(shù):活性炭減排方式。二惡英成分由于氯元素的不一,其熔點與沸點也具有一定差異性,在廢棄中主要包含固體、液體、氣體兩種模式。其中,氣體與液體的二惡英能夠被活性炭物理吸附;固體模式二惡英則是一種較小顆粒,吸附效果較高。利用活性炭移動層的集塵作用能夠有效排除。利用活性炭降低二惡英含量并非值得利用吸附把二惡英物質(zhì)進(jìn)行去除,實質(zhì)上是把苯環(huán)之間的氧基使其破損,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化,進(jìn)而讓活性炭能夠達(dá)到催化分解效果。當(dāng)二惡英物質(zhì)被吸附其分解率是通過分離塔內(nèi)的分離溫度與活性炭的停留時間制定的。經(jīng)過實驗得出:伴隨著停留加熱時間的增加與溫度的提高,二惡英物質(zhì)分解率隨之提高,高達(dá)100%。
4結(jié)語
第一,二惡英具有較強(qiáng)的毒性,威脅著人們生命健康,燒結(jié)過程中的二惡英排放占據(jù)比重較大。因此,燒結(jié)產(chǎn)業(yè)需要增加對二惡英的整治力度。第二,燒結(jié)階段二惡英的產(chǎn)生源于燒結(jié)機(jī)料層,250-450攝氏度環(huán)境下與氧化性條件中,PCDFs在質(zhì)量成分與毒性上具有較大影響。