高温工艺熔融烧结废气处理方法|钢铁厂烧结冶炼炉废气处理案例

一、烧结废气来源

烧结废气主要来源于以下环节：

1. 原料分解与化学反应：烧结过程中，含硫、氮、碳等元素的原料（如铁矿石、金属粉末、陶瓷材料）在高温下发生氧化、分解或还原反应，释放SO₂、NOx、CO等气体。
2. 燃料燃烧：烧结所需的燃料（如焦炭、天然气、氢气、甲烷）不完全燃烧会产生CO、VOCs等。
3. 物理挥发：高温下材料中的有机物（如树脂、粘结剂）挥发，形成VOCs、颗粒物等。
4. 添加剂反应：氯化物（如CaCl₂）的加入会生成HCl等酸性气体。

二、烧结废气主要成分

1. 有害气体：SO₂、NOx、CO、CO₂、HCl、HF等酸性气体。
2. 颗粒物：含金属氧化物（如Fe₂O₃、Al₂O₃）、碳黑、未燃尽燃料等，粒径多为PM2.5~PM10。
3. 挥发性有机物（VOCs）：如乙二酸、乙醇、正丁醇等，常见于陶瓷、钛电极板等生产过程。
4. 重金属及有毒物质：Zn、Pb、As等重金属，以及二噁英、苯并芘等致癌物。

三、烧结废气处理工艺

1. 除尘工艺

• 旋风除尘+布袋除尘：适用于高温烟气预处理，去除大颗粒物。
• 静电除尘：通过高压电场捕集细颗粒物，效率可达99%以上。

2. 脱硫工艺

• 湿法脱硫（石灰石-石膏法）：主流工艺，适用于高硫烟气，脱硫效率>90%。
• 干法/半干法（循环流化床）：低投资、低耗水，副产物为干粉状，适合中小型工厂。
• 电子束氨法：同步脱硫脱硝，资源化利用硫资源。

3. 脱硝工艺

• SCR（选择性催化还原）：投加氨水或尿素，将NOx还原为N₂，效率>90%。
• SNCR（选择性非催化还原）：适用于高温烟气，成本低但效率较低（60%~80%）。

4. VOCs处理

• 催化燃烧（CO/RCO）：高温氧化VOCs为CO₂和H₂O，适用于高浓度废气。
• 活性炭吸附+UV光解：吸附有机物后光解残留污染物，适合低浓度复杂废气。

5. 综合工艺

• 烟气循环技术：将部分废气返回烧结床，减少CO排放和总排放量（20%~40%）。
• 活性炭一体化装置：同步脱硫、脱硝、除尘，适用于医药化工等多污染物场景。

四、典型案例

1. 浙江碳化硅陶瓷企业（B-TO燃烧装置）

   • 工艺：三级防爆设计+大气扩散燃烧，处理含氢/甲烷爆炸性废气。
   • 效果：70台装置稳定运行3年以上，天然气成本仅1元/小时/台。

2. 钢铁行业超低排放（旋风+湿法+静电除尘）

   • 工艺：旋风预处理+石灰石-石膏湿法脱硫+湿式静电除尘，颗粒物<10mg/m³，SO₂<35mg/m³。
   • 效果：烟气循环技术减少排放量40%，年减排SO₂超800吨。

3. 钛电极板生产（低温催化+沸石转轮）

   • 工艺：催化氧化分解有机物，沸石转轮浓缩后热力燃烧。
   • 效果：废气浓度降低至国标限值的1/10，实现资源回收。

4. 危险废物焚烧（急冷+干法+湿法脱酸）

   • 工艺：二燃室高温分解+尿素SNCR脱硝+消石灰干法脱酸+布袋除尘+碱液湿法洗涤。
   • 效果：二噁英浓度<0.1ng TEQ/m³，达标率100%。

五、总结

烧结废气处理需根据成分和排放标准选择组合工艺，如“除尘+脱硫+脱硝+VOCs治理”多级联用。案例表明，模块化设计（如B-TO装置）和烟气循环技术能显著降低成本并提升效率。