浅议烧结烟气活性焦脱硫脱硝环保工程中的机电设备安装质量管理

浅议烧结烟气活性焦脱硫脱硝环保工程中的机电设备安装质量管理

晏曙光

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[摘要]烧结烟气干法脱硫脱硝技术中活性焦联合脱硫脱硝最具有代表性，该系统的组成较为复杂，为了通过机电自动化控制技术达到降本、节能效果，为企业带来巨大的经济收益，现阶段该类工程的机电装配精度高、电气及自动化程度较高，因此机电安装处理的全过程需要具备较高的安装技术水平和管理。

[关键词]烧结烟气；活性焦脱硫脱硝；机电设备安装

钢铁企业是大气治理领域里面污染因素中的重点，目前钢铁生产中烧结工序的能耗占生产总耗能的10%左右。烧结生产流程中SO2的排放量占据钢铁企业气体总排放量的一半以上，与之伴随的烟尘排放量污染问题急待解决。目前钢铁工业大气污染治理技术借鉴于燃煤火电厂的脱硫脱硝技术，大致分为湿法、半干法、干法三种技术路线。干法脱硫脱硝技术中活性焦联合脱硫脱硝最具有代表性，可以实现同时脱除SO2、NOx和粉尘，脱除效率高等优点，通过加热再生活性焦，可获得高浓度的SO2气体，用于生产硫酸、焦亚硫酸钠等副产物。该技术具有流程简单、占地面积小、无二次污染等特点，目前八一钢铁、德龙钢铁、汉钢、龙钢、乐钢相继使用了此项技术，实现了超低排放。

国内研发以及从国外引进的主要活性焦技术有：奥地利英特佳的逆流吸附技术、上海克硫逆流（对流）床和双段床吸附反应技术，日本住友错流技术及日本一POWER公司活性焦脱硫脱硝装备，德国WKV公司和北京国电清新开发了对流床脱硫脱硝技术。上述各家所配套的活性焦脱硫脱硝机电装备投产运行后均得以实现超低排放标准。

1活性焦联合脱硫脱硝原理

1.1脱硫反应原理

活性焦脱硫是基于SO2在活性焦表面的吸附和催化氧化。当烟气中没有氧和水蒸气时，活性焦吸附SO2仅为物理吸附，吸附量小：而当烟气中有氧和水蒸气存在时，在物理吸附之外还发生化学吸附，吸附的SO2在活性焦的催化氧化下与烟气中的O2反应生成SO3，之后再和水蒸气反应生成硫酸，使其吸附量大为增加。在SO2和水蒸气存在时，SO2发生催化氧化及下列反应：

2SO2+O2→2SO3

SO3+H2O→H2SO4

H2SO4＋H2O→H2SO4·H2O

总反应：

2SO2+O2+4H2O → 2H2SO4·H2O 

如果将活性焦的碳元素考虑到反应中去的话，SO2的脱除机理可以用以下反应式表示：

氧的化学吸附     C+O2 → C-O or C(O)

瞬时结构         C-O → C(O)

SO2的吸附       C(O)+SO2 → C-SO3

H2SO4的形成     C-SO3+H2O → C-H2SO4

活性焦的再生     C-H2SO4 → C+H2SO4

总反应           C+SO2+O2+H2O → C+H2SO4

1.2脱硝反应原理

在活性焦吸附脱硫系统中加入氨，可使NOX与NH3发生催化还原反应：

4NO＋4NH3＋O2→4N2＋6H2O

6NO2＋8NH3→7N2＋12H2O

在有O2和H2O的条件下，加入的氨也有助于提高活性焦的脱硫活性，同时也可以降低活性焦的消耗：

H2SO4＋NH3→NH4HSO4

H2SO4＋2NH3→(NH4)2SO4

如上反应式所示，加入的氨会与吸附二氧化硫后生成的H2SO4反应生产硫酸铵和硫酸氢铵，当活性焦吸附饱和时在一定程度上可以提高脱硫效果。

1.3活性焦再生反应原理

活性焦加热再生方式通常是将吸附饱和的活性焦加热到350℃以上，发生如下化学反应，释放出SO2：

2H2SO4＋C→2SO2＋CO2＋2H2O

3NH4HSO4→3SO2＋N2＋NH3＋6H2O

(NH4)2SO4→SO3＋2NH3＋H2O

3SO3＋2NH3→3SO2＋N2＋3H2O

SO3＋C→SO2＋C··O

C··O是前述文中活性焦表面氧化物。

2工艺流程与设备

烧结烟气活性焦联合脱硫脱硝环保工程中机电装备主要包括四大部分：烟气输送系统、吸附系统、解吸再生系统和副产物回收系统。

工艺流程：移动床由上下两段组成，下部分是I段脱硫，上部分是II段脱硝。活性焦靠重力作用，由移动床顶部下降到底部，烟气先水平通过吸附塔的I段，完成脱硫作用，然后由下而上逆向移动。此时，向塔内注人NH3，NH3与NO在活性焦催化还原作用下生成N2。

再生阶段，吸附饱和的活性焦由吸收塔的底部送人解析反应器进行解析、再生。解析反应器内用热风炉以间接加热的形式把吸附过SO2的活性焦加热到350℃左右，使活性焦解析再生。解析反应器内的活性焦从上往下移动后排出反应器，经震动筛分后送回吸附系统循环使用。

解吸再生后产生的高浓度SO2气体经过再生气预处理系统、焦亚硫酸钠（或者硫酸、亚硫酸钠）产品制备系统以及尾气处理系统、废水零排放系统处理后实现生产硫酸或其它化工产品、零排放。

3烧结烟气活性焦脱硫脱硝环保工程中的机电设备安装质量

3.1烧结烟气活性焦脱硫脱硝系统的组成较为复杂，机电设备装配精度要求高、电气及自动化程度较高，因此机电安装全过程需要具备较高的安装技术水平和管理。必须要严格按照机电安装质量控制管理规范实施。

3.2、安装与管理

3.1技术问题

技术层面上的机电系统安装问题较多集中于机电安装操作人员未能按照正确的机电安装处理流程来进行操作，安装技术人员要保证严谨与认真的态度，对于安装完毕的机电系统装置应当全面检测安全性能。相关人员也应在保留传统技术施工优势的基础上结合现代科学技术进行技术创新，机电安装技术需要适时进行优化改进，研发更多高效、全面的施工技术，提高机电安装施工质量。

3.2管理问题

机电安装管理领域的现存安全隐患主要表现为机电性能检测过程的缺失，以及忽视机电安装细节过程控制。首先是严格保证机电基础设施安全性，具体对于各种机电部件在实施组合与安装操作处理时，工程技术人员首先必须要充分检查机电部件性能，避免使用没有达到安全检测标准的机电系统部件。确保材料、设备的质量证书齐全，并进行必要的抽样检测，按照国家标准控制安装材料、设备质量，从源头上监管机电安装施工质量。其次是增强机电安装检测力度，要求工程检测人员全面测试机电设备质量，督促机电安装操作人员及时整改处理存在安全缺陷的机电设施部位。第三是提升机电安装操作技术人员的专门业务素养。安装操作人员必须要保证自身具备优良业务素养，能够准确完成安装各个机电部件的操作处理环节。

4结束语

经过分析可见，烧结烟气活性焦脱硫脱硝环保工程确保排放达标的关键前提就是严格确保机电设备按照工艺设计的性能达标，因此安装人员要认真严谨完成针对机电基础设备部件的全面安装处理。

参考文献

[1]张红.活性焦联合脱硫脱硝技术及发展方向[J].环境与发展,2014(Z1):84-86.