魏付豪等：高炉处理烧结烟气脱硫脱硝理论分析 ·1089· desulphurization technology.Metall Collect,2009(3):36 0.024 (胡俊鸽，张东丽，曲余玲.烧结烟气脱SO2技术的发展.治 金丛刊，2009(3)：36) [2]Li YY,Jin X F,Gao Q X,et al.Control technology of NO,pol- 0.022 lution and development.Energy Eng,2008(5):51 (李玉云，金祥福，高全喜，等.含氮氧化物废气的治理技术 与发展.能源工程，2008(5)：51) 0.020 B3]Wang Y S.Characteristics of sintering flue gas and its comprehen- sive control /Beijing,Tianjin and Hebei Iron and Steel Industry 0.018 Clean Production and Environmental Protection Seminar.Beijing, 2014:30 (王寅生.烧结烟气的特点及其综合治理/2014京津冀钢铁 0.016 200400600800100012001400160018002000 业清洁生产，环境保护交流会论文集.北京，2014：30) 烟气中S0,质量浓度(mg·m [4] Zuo Y R,Yi HH,Tang X L.Metal -modified active coke for simultaneous removal of SO2 and NO,from sintering flue gas.En- 图7铁水硫含量随烟气中S02含量的变化 ergy Fuel,2014,29(1):377 Fig.7 Effect of the $O2 content of sintering flue gas on the sulfur 5]Roy S,Baiker A.NO,storage-reduction catalysis:from mecha- concentration of hot metal nism and materials properties to storage-reduction performance. 积分数分别为1.84×10-%3.08×10-"%和3.72× Chem Rev,2009,109(9）:4054 [6 101%,远低于其初始浓度和污染物排放标准限定 Raju T,Chung SJ,Moon IS.Novel process for simultaneous re- moval of NO,and SO,from simulated flue gas by using a sustain- 值：高炉内具有高温、Ca0和碱性渣、强还原性气氛等 able Ag (I)/Ag (II redox mediator.Enriron Sci Technol, 有利于二噁英分解的条件，说明高炉处理烧结烟气脱 2008,42(19):7464 硫脱硝脱二噁英在理论上是可行的 7]Zhao Y,Han Y H,Ma T Z,et al.Simultaneous desulfurization (2)分析了利用烧结烟气鼓风对高炉理论燃烧温 and denitrification from flue gas by ferrate M).Enriron Sci 度的影响.烟气中S0,和C0对理论燃烧温度的影响 Technol,2011,45(9):4060 [8]Chen Z,Yin A J,Yang S Q,et al.Thermodynamic equilibrium 可忽略：烟气中N0,质量浓度增加1000mg'm3、富氧 calculations for high temperature reduction of sufur dioxide produ 率提高1%及鼓风温度提高50℃，理论燃烧温度分别 cing elemental sulfur.Hunan Nonferrous Met,1996,12(3):52 上升2.4、34.2和36.1℃：烟气中C02体积分数和湿 (陈忠，尹爱君，杨松青，等.二氧化硫高温还原制取元素硫 度分别增加1%，理论燃烧温度分别下降40.5℃和 的热力学平衡计算.湖南有色金属，1996,12(3)：52) 44.1℃.烟气中H,0和C02与C反应吸收大量热量， 9]Chen Y,Wang L F,Li X H,et al.Progress in research of direc 严重影响理论燃烧温度，进行鼓风前需要将烟气中 reduction of dioxide sulfur to element sulfur.Nat Gas Chem Ind, 2003,28(1):21 H,0脱除到2%以下，将高C02含量和低C02含量烟 (陈英，王乐夫，李雪辉，等.将二氧化硫直接还原为元素硫 气调配，控制进入高炉的烟气C02体积分数在10%以 的研究进展.天然气化工，2003,28(1)：21) 下并稳定在一定范围. 1o] Tian Y F.High temperature reduction of nitrogen oxide emissions (3)分析了利用烧结烟气鼓风对风量、炉缸和炉 by carbon.Environ Sci Technol Abroad,1983(2):26 顶煤气的影响.随烟气中C0,含量增加，风量、炉缸和 (田玉福.高温碳层热还原氮氧化物废气.国外环境科学技 炉顶煤气量都逐渐降低：随烟气C0,含量增加，炉缸 术，1983(2)：26) 01] 煤气C0和H2含量明显增加，N2含量显著降低，能促 Zhang D X,Yu A M,Jin Q H.Study on microwave-carbon re- duction method for the treatment of sulfur dioxide (SO,)./Mi- 进间接还原：炉顶煤气中C0、H2、C02和H0含量都 crowaves,1998,14(4):341 随烟气中C02含量增加而增加，N2含量随烟气中C02 (张达欣，于爱民，金钦汉.微波一炭还原法处理二氧化硫 含量增加而减少，增加了高炉煤气热值 (S02）的研究.微波学报，1998,14(4)：341) (4)分析了烧结烟气对铁水硫含量的影响.原燃 02] Zhang D X,Yu A M,Jin Q H.Study on microwave-carbon re- 料条件不变时，铁水硫含量与烟气中$02含量成正比， duction method for the treatment of nitric oxide (NO).Chem J 但即使烟气中S02质量浓度增加到2000mg°m3,铁水 Chin Univ,1997,18(8):1271 (张达欣，于爱民，金钦汉.微波一炭还原法处理一氧化氮的 硫质量分数为0.025%，仍小于0.03%，铁水质量合 研究.高等学校化学学报，1997,18(8)：1271) 格，86.2%的硫进入炉渣. [13]Zheng Y S,Zhu X H,Cheng L,et al.Effects of Taigang sinte- ring process parameters on the gas composition changes.Sintering 参考文献 Pelletizing,2009.34(5):34 [1]Hu J G,Zhang D L,Qu Y L.Development of sintering waste gas (郑永寿，朱小红，程亮，等.太钢烧结过程参数对烟气成分魏付豪等: 高炉处理烧结烟气脱硫脱硝理论分析 图 7 铁水硫含量随烟气中 SO2 含量的变化 Fig． 7 Effect of the SO2 content of sintering flue gas on the sulfur concentration of hot metal 积分数分别为 1. 84 × 10 － 13% 、3. 08 × 10 － 11% 和 3. 72 × 10 － 21% ，远低于其初始浓度和污染物排放标准限定 值; 高炉内具有高温、CaO 和碱性渣、强还原性气氛等 有利于二噁英分解的条件，说明高炉处理烧结烟气脱 硫脱硝脱二噁英在理论上是可行的． ( 2) 分析了利用烧结烟气鼓风对高炉理论燃烧温 度的影响． 烟气中 SO2 和 CO 对理论燃烧温度的影响 可忽略; 烟气中 NOx 质量浓度增加 1000 mg·m － 3、富氧 率提高 1% 及鼓风温度提高 50 ℃，理论燃烧温度分别 上升 2. 4、34. 2 和 36. 1 ℃ ; 烟气中 CO2 体积分数和湿 度分别增加 1% ，理论燃烧温度分别下降 40. 5 ℃ 和 44. 1 ℃ ． 烟气中 H2O 和 CO2 与 C 反应吸收大量热量， 严重影响理论燃烧温度，进行鼓风前需要将烟气中 H2O 脱除到 2% 以下，将高 CO2 含量和低 CO2 含量烟 气调配，控制进入高炉的烟气 CO2 体积分数在 10% 以 下并稳定在一定范围． ( 3) 分析了利用烧结烟气鼓风对风量、炉缸和炉 顶煤气的影响． 随烟气中 CO2 含量增加，风量、炉缸和 炉顶煤气量都逐渐降低; 随烟气 CO2 含量增加，炉缸 煤气 CO 和 H2 含量明显增加，N2 含量显著降低，能促 进间接还原; 炉顶煤气中 CO、H2、CO2 和 H2O 含量都 随烟气中 CO2 含量增加而增加，N2 含量随烟气中 CO2 含量增加而减少，增加了高炉煤气热值． ( 4) 分析了烧结烟气对铁水硫含量的影响． 原燃 料条件不变时，铁水硫含量与烟气中 SO2 含量成正比， 但即使烟气中 SO2 质量浓度增加到 2000 mg·m － 3，铁水 硫质量分数为 0. 025% ，仍小于 0. 03% ，铁水质量合 格，86. 2% 的硫进入炉渣． 参 考 文 献 ［1］ Hu J G，Zhang D L，Qu Y L． Development of sintering waste gas desulphurization technology． Metall Collect，2009( 3) : 36 ( 胡俊鸽，张东丽，曲余玲． 烧结烟气脱 SO2 技术的发展． 冶 金丛刊，2009( 3) : 36) ［2］ Li Y Y，Jin X F，Gao Q X，et al． Control technology of NOx pol￾lution and development． Energy Eng，2008( 5) : 51 ( 李玉云，金祥福，高全喜，等． 含氮氧化物废气的治理技术 与发展． 能源工程，2008( 5) : 51) ［3］ Wang Y S． Characteristics of sintering flue gas and its comprehen￾sive control / / Beijing，Tianjin and Hebei Iron and Steel Industry Clean Production and Environmental Protection Seminar． Beijing， 2014: 30 ( 王寅生． 烧结烟气的特点及其综合治理/ /2014 京津冀钢铁 业清洁生产，环境保护交流会论文集． 北京，2014: 30) ［4］ Zuo Y Ｒ，Yi H H，Tang X L． Metal － modified active coke for simultaneous removal of SO2 and NOx from sintering flue gas． En￾ergy Fuels，2014，29( 1) : 377 ［5］ Ｒoy S，Baiker A． NOx storage--reduction catalysis: from mecha￾nism and materials properties to storage--reduction performance． Chem Ｒev，2009，109( 9) : 4054 ［6］ Ｒaju T，Chung S J，Moon I S． Novel process for simultaneous re￾moval of NOx and SO2 from simulated flue gas by using a sustain￾able Ag ( Ⅰ) /Ag ( Ⅱ) redox mediator． Environ Sci Technol， 2008，42( 19) : 7464 ［7］ Zhao Y，Han Y H，Ma T Z，et al． Simultaneous desulfurization and denitrification from flue gas by ferrate ( Ⅵ) ． Environ Sci Technol，2011，45( 9) : 4060 ［8］ Chen Z，Yin A J，Yang S Q，et al． Thermodynamic equilibrium calculations for high temperature reduction of sulfur dioxide produ￾cing elemental sulfur． Hunan Nonferrous Met，1996，12( 3) : 52 ( 陈忠，尹爱君，杨松青，等． 二氧化硫高温还原制取元素硫 的热力学平衡计算． 湖南有色金属，1996，12( 3) : 52) ［9］ Chen Y，Wang L F，Li X H，et al． Progress in research of direct reduction of dioxide sulfur to element sulfur． Nat Gas Chem Ind， 2003，28( 1) : 21 ( 陈英，王乐夫，李雪辉，等． 将二氧化硫直接还原为元素硫 的研究进展． 天然气化工，2003，28( 1) : 21) ［10］ Tian Y F． High temperature reduction of nitrogen oxide emissions by carbon． Environ Sci Technol Abroad，1983( 2) : 26 ( 田玉福． 高温碳层热还原氮氧化物废气． 国外环境科学技 术，1983( 2) : 26) ［11］ Zhang D X，Yu A M，Jin Q H． Study on microwave--carbon re￾duction method for the treatment of sulfur dioxide ( SO2 ) ． J Mi￾crowaves，1998，14( 4) : 341 ( 张达欣，于爱民，金钦汉． 微波--炭还原法处理二氧化硫 ( SO2 ) 的研究． 微波学报，1998，14( 4) : 341) ［12］ Zhang D X，Yu A M，Jin Q H． Study on microwave--carbon re￾duction method for the treatment of nitric oxide ( NO) ． Chem J Chin Univ，1997，18( 8) : 1271 ( 张达欣，于爱民，金钦汉． 微波--炭还原法处理一氧化氮的 研究． 高等学校化学学报，1997，18( 8) : 1271) ［13］ Zheng Y S，Zhu X H，Cheng L，et al． Effects of Taigang sinte￾ring process parameters on the gas composition changes． Sintering Pelletizing，2009，34( 5) : 34 ( 郑永寿，朱小红，程亮，等． 太钢烧结过程参数对烟气成分 · 9801 ·