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鋼廠煙氣脫硫

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所屬分類:玻璃鋼脫硫塔
發布日期:2019-10-11
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鋼鐵行業是材料與能源高度密集型的行業 , 既是原料消耗大戶 , 又是能耗大戶、污染大戶 , 近一半以上的物料投入最終以廢氣、固體廢棄物或副產品的形式產出。2004年鋼鐵工業二氧化硫 ( SO2 ) 排放量為 113.4萬 t, 占全國 SO2 排放量的 6.5% , 僅次于火電行業和建材業 , 居第 3位。從鋼鐵生產的工藝流程分析 , 鋼鐵生產過程產生的 SO2主要來源于燒結工序。燒結工序外排 SO2 所占比例在 65% ~93%之間, 并且所占比例呈逐年增加的趨勢?刂茻Y機生產過程中 SO2的排放 , 是鋼鐵企業 SO2污染控制的重點 , 是鋼鐵企業保持可持續發展的關鍵環節之一。Berry等就 21世紀鋼鐵工業五大趨勢指出 , 除非鋼鐵行業能夠確保環境不受污染與行業的可持續發展密切結合 , 否則社會將限制鋼鐵工業的存在。國外已投巨資對燒結煙氣進行治理 , 甚至關閉了燒結廠。由于前些年我國對燒結煙氣長期執行較低的環境標準 , 燒結煙氣脫硫技術在國內沒有得到推廣和應用 , 燒結煙氣 SO2排放基本上處于無治理的排放狀況 , 相關工藝開發和技術積累都遠遠不足。因此 , 目前的主要任務就是借鑒國外的先進經驗 , 開發適應我國國情的燒結煙氣脫硫技術。
  燒結煙氣是燒結混合料點火后隨臺車運行 , 在高溫燒結成型過程中產生的含塵廢氣。其主要特點是: 排放量大 , 1 t燒結礦大約產生 4000~6000m3 煙氣; 含塵濃度高 , 煙塵主要以鐵及其化合物為主 , 還含有硅、鈣等鐵礦伴生成分; 溫度較高, 一般在 150℃左右; 含濕量大 , 水分含量在 10% (體積比 ) 左右; 含有腐蝕性氣體 , 如 H2S、NOX、SOX ; 含 SO2 濃度低 , 濃度變化很大 , 一般在 1000~3000mg/m3 。
  2  燒結煙氣 SO2控制方法
  國外燒結煙氣 SO2減排和控制措施主要有低硫原料配入法、高煙囪稀釋法和尾部燒結煙氣脫硫法三種。
  2.1  低硫原料配入法
  燒結煙氣中的 SO2是由燒結原料中的硫在高溫燒結過程中與空氣中的氧化合生成的。因此 , 在確定燒結原料方案時 , 按規定的 SO2允許排放量配比燃料 , 實現從源頭上控制燒結煙氣中 SO2 的排放量。但此法使原料的來源受到限制 , 燒結礦的成本也隨著低硫原料價格的上漲而增加。就目前國內能源材料緊缺的狀況來看 , 此法難以全面推廣應用。
  2.2  高煙囪稀釋法
  一般情況下 , 燒結排放煙氣的主抽煙囪高度在 80~120m之間 , 為使 SO2 著地時的濃度滿足環境標準要求 , 常采用高煙囪稀釋排放法。此法在世界各國的冶金、火電等企業廣泛使用。如日本有 230m的高煙囪 , 英國有 260m的煙囪 , 美國的煙囪高達 360m。由于此法經濟、簡單易行 , 因此被西歐各國的燒結廠 , 特別是未制定排放總量限制國家的燒結廠所普遍采用。高煙囪稀釋法雖能暫時解決區域環境 SO2污染 , 但隨之會帶來酸雨、腐蝕等問題。目前我國實行對大氣污染物排放濃度和排放總量的雙重限制 , 因此 , 高煙囪稀釋法亦不符合我國的實際要求。
  2.3  煙氣脫硫法
  尾部燒結煙氣脫硫法是各國專家普遍認為唯一能實現的、有效的解決燒結煙氣脫硫的方法。煙氣脫硫方法按工藝特點分為濕法、半干法和干法三種, 按脫硫產物是否回收分為拋棄法和回收法。目前世界上研發的煙氣脫硫技術有 200多種 , 進入大規模商業應用的只有 10余種 , 我國也先后引進了不同的煙氣脫硫技術用于火電廠 , 但用于燒結煙氣脫硫的技術卻進展緩慢。因此 , 如何根據我國鋼鐵業的實際情況 , 開發適應中國國情的燒結煙氣脫硫主流工藝成為當務之急。
  3  燒結煙氣脫硫技術
  3.1  燒結煙氣脫硫技術現狀
  燒結煙氣脫硫技術的研究 , 日本居于世界領先地位 , 按照嚴格的環境保護標準 , 在上世紀 70年代建設的大型燒結廠 , 采用了燒結煙氣脫硫法 , 脫硫方式為濕式吸收法。進入 20世紀 80 年代以后 , 考慮到資源的綜合利用, 燒結煙氣脫硫技術均向回收利用資源的方向發展。經過長期的技術研發 , 具有工程實例的尾部燒結煙氣脫硫法主要包括石灰石 /石膏法、鋼渣石膏法、氨硫銨法、電子束氨法、活性焦法、密相干塔法。石灰石 /石膏法是用石灰石或石灰的乳濁液吸收煙氣中的 S O2 , 生成半水硫酸鈣或石膏。其技術成熟 , 脫硫效率高達 90% , 在美國、德國等國家被廣泛采用。但投資及其運行費用較高 , 系統復雜 , 占地面積大 , 而且易于腐蝕、磨損以至堵塞管路。

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