【正文】 的。因此，在確定燒結(jié)原料方案時，按照規(guī)定的SO2 允許排放量來適當選擇配入含硫低的原料。低硫原料配入法由于對原料含硫要求嚴格，使原料來源受到一定限制，燒結(jié)礦的生成成本也會隨含硫原料價格的上漲而增加。因此，此法實踐上有困難。2. 高煙囪稀釋排放一般情況，燒結(jié)排放煙氣的主抽煙囪高度大多為 80～120 米，為使燒結(jié)煙氣中的 SO2 沉降量低于當?shù)貥藴?，常采用高煙囪達到擴37 / 57散稀釋的目的，此法在世界各國的冶金、火電行業(yè)廣泛采用。高煙囪稀釋排放簡單經(jīng)濟，是目前鋼鐵企業(yè)普遍采用的基本方法；但在我國已對 SO2 實行排放濃度和排放總量雙重控制，因此此法不現(xiàn)實。煙氣脫硫法是治理燒結(jié)煙氣 SO2 污染的必由之路。目前，煙氣脫硫法按脫硫工藝過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)分為：濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝，按副產(chǎn)品處置方式分為回收流程和拋棄流程?，F(xiàn)在燒結(jié)煙氣脫硫法中常見的有：（1）石灰/石灰石膏法；（2）石灰乳噴霧干燥法；（3）氧化膜吸收再生法；（4）雙堿法；（5）爐內(nèi)噴鈣法。從總體上看，國外的煙氣脫硫裝置比較成熟，自動化控制水平高，已經(jīng)系統(tǒng)化、成套化和工程化，但在萊鋼應(yīng)用，可能存在下列問題：（1）投資大，運行成本高；（2）浪費硫資源和產(chǎn)生二次污染。近年來，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)建設(shè)了一些不同流程的燒結(jié)煙氣脫硫項目，各種脫硫技術(shù)在鋼鐵企業(yè)都有不同程度的應(yīng)用，但從已經(jīng)投產(chǎn)的燒結(jié)煙氣脫硫項目來看，雖然取得了一定的成果和經(jīng)驗 ，并沒有完全解決燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)問題，并沒有找到真正適合燒結(jié)煙氣脫硫的技術(shù)。全行業(yè)仍處于探討和研究階段，這種局面在短時間內(nèi)無法打破。38 / 57. 國內(nèi)燒結(jié)機脫硫工程投資額比較表（資料來源：國家環(huán)境保護部）脫硫廠商 脫硫工藝 鋼廠名稱 燒結(jié)機 投資（萬元） 建設(shè)時間 脫硫效率 技術(shù)來源 投資分析北京中航泰達科技有限公司氣噴旋沖石灰石 /石膏法梅鋼 180㎡ 500098% 自主開發(fā)技術(shù)按燒結(jié)機面積計： 萬元/㎡武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司氨硫銨法 柳鋼 383㎡ 600095% 不詳按燒結(jié)機面積計： 萬元/㎡武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司氨硫銨法 杭鋼 150㎡ 7999在建 不詳按燒結(jié)機面積計： 萬元/㎡康世富科技環(huán)保（深圳）有限公司CANSOLV 循環(huán)吸收法SO2 清潔系統(tǒng)技術(shù)萊鋼265㎡（半煙氣）9800在建 加拿大康世富公司按燒結(jié)機面積計： 37 萬元/㎡日本三菱商事（株）干式活性碳法 太鋼600㎡500㎡32100不詳在建 日本住友技術(shù)按燒結(jié)機面積計： 萬元/㎡華西化工研究所 離子液循環(huán)吸收法 攀鋼 130㎡ 9094在建 自主開發(fā)技術(shù)按燒結(jié)機面積計： 70 萬元/㎡宇安環(huán)保設(shè)備有限公司GWD 氨法 淮鋼144㎡＋180㎡5980 議標 ≥95% 自主開發(fā)技術(shù)按燒結(jié)機面積計： 萬元/㎡39 / 57. 萊鋼 265㎡燒結(jié)機有機胺法煙氣脫硫技術(shù)特點. 萊鋼 265㎡燒結(jié)機有機胺法技術(shù)選定原則萊鋼 265㎡燒結(jié)機有機胺煙氣脫硫技術(shù)以不產(chǎn)生新的廢氣、廢水、固體廢棄物等二次污染，運行成本低，經(jīng)濟效益好，并適合進一步脫硝、脫汞的要求為原則，具體如下：1） 、不產(chǎn)生二次污染，包括不產(chǎn)生廢氣、廢水、固體廢棄物，特別是在脫硫的同時不能產(chǎn)生 C02 污染。2） 、脫硫副產(chǎn)品不是廢棄物，應(yīng)是一種成品，可以銷售，以提高經(jīng)濟效益；或是一種中間產(chǎn)品，在鋼鐵廠內(nèi)部可以通過不同的工序進行消化。3） 、盡量降低投資，燒結(jié)煙氣脫硫項目的投資不應(yīng)超過燒結(jié)機投資的 50%，最好達到 30%～40%。4） 、脫硫項目運行成本低。盡可能大量利用燒結(jié)機和環(huán)冷機的余熱，降低或取消蒸汽用量；提高脫硫劑的吸收效率，降低電力消耗。5） 、能與鋼鐵廠現(xiàn)有工序結(jié)合，節(jié)省投資。6） 、經(jīng)濟效益好，不虧損。. 萊鋼 265㎡燒結(jié)機有機胺法的主要技術(shù)方案按照選定原則，選定有機胺法脫硫技術(shù)為燒結(jié)機煙氣脫硫技術(shù)，采用有機胺液為 SO2 吸收劑，通過吸收和解吸過程來完成脫硫任務(wù)。40 / 57有機胺煙氣脫硫工藝流程如圖 1 所示，其脫硫工藝由預(yù)分離器、吸收裝置、解吸裝置、胺凈化裝置組成。大致流程為：煙道氣體在水噴淋預(yù)洗滌器中急冷和飽和，同時去除小顆?；覊m及大部分強酸，預(yù)洗滌器中洗滌液 pH 值低的酸性環(huán)境，防止 SO2 的水解并使其以氣相形式進入吸收塔。貧胺與 SO2 逆流接觸反應(yīng)，其中煙氣中強酸與吸收劑反應(yīng)。凈化后的煙道氣符合環(huán)保標準并送回?zé)煹婪趴铡Ｎ?SO2 后的富液經(jīng)富液泵加壓后進溶液換熱器，與熱貧液換熱后進入再生塔上部，在再生塔內(nèi)被蒸汽汽提，并經(jīng)再沸器加熱再生為熱貧液。熱貧液經(jīng)換熱后進貧液泵加壓，再生出來的貧胺液返回吸收塔循環(huán)利用，其中一部分進入胺凈化裝置去除“熱穩(wěn)定性鹽” ，保證貧胺液濃度。從再生塔解析出來的 SO2 經(jīng)冷卻、分離后純度達到99％以上（干基） ，可作為硫酸或硫磺生產(chǎn)中所需原料。圖 1 有機胺法煙氣脫硫工藝流程圖有機胺煙氣脫硫的優(yōu)點：1）脫硫效率大于 99%；2）系統(tǒng)腐蝕小，系統(tǒng)在弱酸性氣液相環(huán)境中運行，基本無腐蝕；3）無二次污染，副產(chǎn)品硫酸或硫磺的商業(yè)價值高，市場需求大；4）吸收液具有高的41 / 57熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性；5）吸收液對 SO2 的選擇吸收性是 CO2 的5000 倍；6）吸收液的低起泡性。有機胺煙氣脫硫的缺點：1）一次投資較大；2）需要硫磺或硫酸回收等下游配套裝置；3）再生蒸汽消耗量較大，能耗成本較高；4）有機胺的抗氧化性、過程中生成的熱穩(wěn)定鹽需要脫除。有機胺法脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、冷卻與洗滌系統(tǒng)、SO 2 吸收及解吸系統(tǒng)、制酸系統(tǒng)及循環(huán)水系統(tǒng)等組成。一、煙氣系統(tǒng)、冷卻與洗滌系統(tǒng)。從燒結(jié)主抽風(fēng)機來的高溫?zé)煹罋猓?jīng)增壓風(fēng)機加壓后，進入煙氣換熱器，將煙氣溫度由170～180℃降至 120℃左右后進入冷卻與洗滌系統(tǒng)進一步降溫，并脫除煙氣中的大部分粉塵,煙氣從洗滌吸收塔下部進入，由下向上流動，洗滌液由上向下噴射與煙氣逆向接觸，二者發(fā)生碰撞產(chǎn)生湍流區(qū)，從而實現(xiàn)了粉塵的脫除及煙氣的降溫。二、SO 2 吸收及解吸系統(tǒng)。溫度降至 42～45℃的煙氣進入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與從吸收塔上部進入的脫硫溶劑逆流接觸，氣體中的 SO2 被脫硫溶劑吸收，凈化后的氣體在吸收塔上部引出直接放空。吸收 SO2 后的脫硫溶劑為富胺液，富胺液從吸收塔中由富胺泵抽出，加壓進入貧富胺熱交換器，與從再生塔底出來的貧胺液換熱至約 95～100℃，經(jīng)再生塔上部噴頭噴淋入塔。在再生塔內(nèi)，富胺液被上升的蒸汽氣提，解吸出 SO2。解吸出的 SO2 隨同大量的水蒸汽由再生塔塔頂引出。42 / 57溫度約 95～100℃，壓力約 的再生氣進入再生塔冷卻器冷卻至～40℃，經(jīng)再生塔塔頂凝液收集罐實現(xiàn) SO2 與水蒸汽的分離。分離出水分后的 SO2 氣體去制酸系統(tǒng)。再生塔塔頂凝液收集罐底部的冷凝液由回流泵送回再生塔頂部，以維持系統(tǒng)水平衡。SO2 解吸后的脫硫溶劑為貧胺液，由再生塔底部引出的貧胺液經(jīng)貧富胺熱交換器降溫后，進入貧胺罐，由貧胺泵升壓，經(jīng)貧胺冷凝器進一步降溫，送入吸收塔上部重新吸收 SO2。三、制酸系統(tǒng)。制酸系統(tǒng)主要由 SO2 氣體干燥系統(tǒng)、SO 2 氣體氧化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、SO 3 吸收系統(tǒng)等組成。來自燒結(jié)脫硫系統(tǒng)的含有一定水份的 SO2 氣體進入干燥塔，經(jīng)干燥后水份≤，SO 2 的濃度10%， O2 為 %，經(jīng)金屬絲網(wǎng)除沫器除霧、除沫后由 SO2 鼓風(fēng)機送至氧化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。SO2 干燥采用濃度為 93％的濃硫酸。93％濃酸儲槽內(nèi)的濃硫酸經(jīng)濃硫酸泵加壓后進入濃酸冷卻器冷卻后噴入干燥塔內(nèi)，對 SO2 氣體進行干燥，干燥塔底的濃酸自流回 93％濃酸儲槽。干燥后的 SO2 氣體經(jīng) SO2 鼓風(fēng)機送至轉(zhuǎn)化器。裝置開始運行時，SO2 氣體先經(jīng)開工爐加熱至 SO2 氣體氧化所需的溫度后進入轉(zhuǎn)化器，在轉(zhuǎn)化器內(nèi)設(shè)置的三層催化劑作用下，SO 2 大部分被氧化，氧化過程中放熱。等裝置穩(wěn)定運行后，可停掉開工爐，靠對應(yīng)每層催化劑設(shè)置的換熱器，利用氧化過程中放出的熱量加熱低溫的 SO2 氣體。經(jīng)過三層催化劑催化氧化后，約 90％的 SO2 被氧化為 SO3，進入后續(xù)的 SO3 吸收系統(tǒng)。43 / 57經(jīng)轉(zhuǎn)化后的氣體進入 SO3 吸收塔，吸收其中的 SO3 后經(jīng)塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除沫器除沫、除霧后，剩余未氧化的約 10％的 SO2 與空氣的混合物經(jīng)通風(fēng)機升壓后去洗滌吸收塔前煙道。SO3 吸收采用濃度為 98％的濃硫酸。98％濃酸儲槽內(nèi)的濃硫酸經(jīng)濃硫酸泵加壓后進入濃酸冷卻器冷卻后噴入吸收塔內(nèi)，對 SO3 氣體進行吸收，SO 3 吸收塔底的濃酸自流回 98％濃酸儲槽。在 93％濃酸儲槽與 98％濃酸儲槽之間設(shè)有串酸管線。通過串酸加水和產(chǎn)出成品酸來維持各塔循環(huán)酸濃度和濃酸儲槽的液位。產(chǎn)品為 98%工業(yè)硫酸，產(chǎn)品符合 GB534 國家標準。產(chǎn)品酸經(jīng)濃硫酸冷卻器冷卻后進入中間槽，由泵送往貯酸罐作為成品酸。. 萊鋼 265㎡燒結(jié)機有機胺法的化學(xué)原理在水溶液中，溶解的 SO2 會發(fā)生式(1)、(2)所示的可逆水合和電離過程：SO2 + H2O? H + + HSO3 （1）HSO3 ? H ++ SO32 （2）在水中加入緩沖劑，可以增加 SO2 的溶解量。例如胺，通過和水中的氫離子發(fā)生反應(yīng)，形成胺鹽，反應(yīng)(1)、(2)方程式向右發(fā)生反應(yīng)，增大了 SO2 的溶解量。R3N + SO2 + H2O ? R 3NH+ + HSO3 (3)反應(yīng)(3) ，說明 SO2 的濃度增多，平衡向右移動，有利于胺液脫除煙氣中的 SO2 氣體。采用蒸汽加熱，可以逆轉(zhuǎn)(1)(3)的方程式，再生吸收劑。44 / 57Cansolv 法煙氣脫除 SO2 是以一種獨特的二元胺為吸收劑，使二氧化硫的吸收和再生之間的平衡關(guān)系最佳化。一個是胺的吸收劑功能過于穩(wěn)定，以至于無法通過溫度產(chǎn)生再生作用，一旦和 S02 或任何其他強酸發(fā)生反應(yīng)，形成熱穩(wěn)定性胺鹽，影響胺溶液的吸收效率。二元胺在工藝過程中首先與一種強酸發(fā)生反應(yīng)：R1R2NR3NR4R5+ HX ? R 1R2NH+R3NR4R5 + X (4)上式中 X為酸離子，如 Cl 、NO 3 、SO 42。胺方程式右邊單質(zhì)子胺基是一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的鹽，不能通過加熱再生，在整個工藝過程中，它始終保持鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)。另一個胺基是強基胺，其化學(xué)性能不是很穩(wěn)定，和 SO2 發(fā)生反應(yīng)后，在不同條件下可以再生，反應(yīng)過程下：R1R2NH+R3NR4R5 + SO2 + H2O?R 1R2NH+R3NR4R5H+ +HSO3 (5)反應(yīng)（5）方程式的吸收、再生之間的化學(xué)平衡關(guān)系，是 Cansolve 脫硫技術(shù)的核心。R1R2NH+R3NR4R5 + X 電滲透 R1R2NR3NR4R5 + HX (6)該過程通過一個滑流電滲析凈化裝置將吸附過程中產(chǎn)生的部分“熱穩(wěn)定性鹽 ” 排出系統(tǒng)．以保證系統(tǒng)平衡的重要技術(shù)手段。該裝置利用亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽來置換不可再生的強酸根陰離子。. 氨法脫硫技術(shù)與有機胺脫硫技術(shù)經(jīng)濟比較一、主要技術(shù)指標對比序號 項目 105㎡氨法脫硫指標 折合 265㎡氨法脫硫指標 265㎡有機胺法脫硫1 占地面積 小 小 大2 投資額 ～ 3900 萬元 ～ 6500 萬元 ～ 10000 萬元45 / 57序號 項目 105㎡氨法脫硫指標 折合 265㎡氨法脫硫指標 265㎡有機胺法脫硫3 脫硫劑 氨水 氨水 有機胺4 脫硫劑來源 易得 易得 難得5 脫硫與煙氣相對方向 順流 順流 逆流6 設(shè)備復(fù)雜程度 簡單 簡單 復(fù)雜7 設(shè)備裝機容量 400kVA 600 kVA 4100 kVA8 小時耗水量 ～4500㎏ ～9000㎏ ～4000㎏9 設(shè)計定員 5 人 10 人 47 人10 是否需增壓風(fēng)機 不要 不要 要11 是否適合燒結(jié)工藝溫度 適合 適合 需 170℃以上12 系統(tǒng)壓力損失 ～800Pa ～800Pa ～1500Pa13 水循環(huán)利用 無 無 有14 副產(chǎn)物 氨肥 氨肥 硫酸或硫磺15 固體廢氣物外排 無 無 每天 噸廢渣16 廢水外排 無 無 每天 1 噸17 技術(shù)復(fù)雜程度 簡單 簡單 復(fù)雜18 設(shè)備檢修對生產(chǎn)影響 不停燒結(jié)機 不停燒結(jié)機 不停燒結(jié)機19 運行維護環(huán)境 好 好 清淤環(huán)境差20 運行成本 低 低 高二、運行成本對比對比序號 項目 105㎡氨法脫硫指標 折合 265㎡氨法脫硫指標 265㎡有機胺法脫硫1 脫硫劑成本（萬元/年） ～480 ～960 ～152 電耗（萬元/年） ～88 ～170 ～16003 水費（萬元/年） ～16 ～32 ～164 人員工資（萬元/年） ～19 ～38 ～178合計 萬元/年 ～603 ～1206 ～1809說明： 元/度 5 元/噸：每人每年 萬元；人數(shù)按設(shè)計定員；運行和維護由萊鋼燒結(jié)廠負責(zé)。脫硫劑按現(xiàn)行市場價計算。46 / 574. 投資概算與效益分析. 概述隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的二氧化硫排