防止鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)二惡英的泄放的常用技術(shù)
冶金工業(yè)是排放包括二惡英在內(nèi)的持久性有機(jī)污染物的主要來源之一，盡管可以采取多種措施，減少生產(chǎn)過程中二惡英的產(chǎn)生，但以目前的技術(shù)手段尚難以完全抑制。因此，必須認(rèn)真考慮如何防止生產(chǎn)系統(tǒng)已生成的二惡英等有機(jī)污染物的泄放及其對(duì)環(huán)境的污染，可以從以下幾個(gè)方面著手：
1．高效過濾技術(shù)。200℃以下的溫度條件下，二惡英絕大部分都以固態(tài)形式吸附在煙塵表面,而且主要吸附在微細(xì)的顆粒上。濕法除塵對(duì)二惡英的凈化效率為65%～85%,靜電除塵器則要低一些(國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)電場靜電除塵器實(shí)測平均凈化效率為50.7%),而袋式除塵器則一般可以達(dá)到85%～90%或更高。除塵器入口煙氣溫度的高低決定了二惡英的減排效率,溫度越低效果越佳。有關(guān)研究資料表明,若采用合適的濾料，布袋除塵器后二惡英的排放濃度不到電除塵器的10%。因此,燒結(jié)機(jī)的二惡英減排應(yīng)盡可能選用袋式除塵。國外已有不少采用袋式除塵的成功例子，如美國幾個(gè)有燒結(jié)的鋼廠：美國鋼鐵公司、內(nèi)陸鋼鐵公司、杰尼瓦公司、WCI公司等均為袋式除塵。二惡英最終的排放濃度與排放廢氣中的含塵濃度成正比關(guān)系,因此必須盡最大可能降低煙塵的排放濃度,除塵效率應(yīng)盡可能提高。
2．物理吸附技術(shù)。二惡英可被多孔物質(zhì)(如活性炭、焦炭、褐煤等)吸附，利用這一特性可對(duì)其進(jìn)行物理吸附，國外已廣泛采用,一般有攜流式、移動(dòng)床和固定床等三種形式。攜流式是指在除塵器前煙道噴入吸附劑,吸附二惡英后的吸附劑被除塵器脫除從而達(dá)到減排目的。該方式投資及運(yùn)行成本最省。移動(dòng)床是指吸附劑從吸附塔上部進(jìn)入下部排出或者下部進(jìn)入上部排出,一般設(shè)在除塵器后(設(shè)在除塵器前會(huì)降低脫除效果并增加運(yùn)行成本)，此法一次性投資比較大。固定床中的吸附劑是不動(dòng)的,煙氣流過其表面時(shí)二惡英被脫除。用褐煤作吸附劑可使燒結(jié)廢氣中二惡英最終排放量降低80%左右,歐洲多家鋼廠實(shí)測減排效果為70%。使用焦?fàn)t褐煤粉末作吸附劑和袋式除塵,二惡英排放量可減少98%。該技術(shù)要求吸附劑具有高比表面積，噴入時(shí)要求分散均勻性好,但在噴入某些型號(hào)煤粉時(shí)最好用石灰與煤粉混合進(jìn)行惰性化處理或噴煤的同時(shí)噴入石灰,以防引起火災(zāi)和爆炸。噴入活性碳可能會(huì)比噴褐煤具有更好的減排效果,因?yàn)榛钚蕴嫉谋缺砻娣e更大。
3．催化分解技術(shù)。日本名古屋國家工業(yè)研究所開發(fā)的二氧化鈦加紫外光催化分解技術(shù),可使二惡英去除98.6%,同時(shí)還能分解煙氣中55%的氮氧化物。其基本原理是：二氧化鈦在紫外光照射下產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羧基自由基,對(duì)所有的有機(jī)物都能氧化成二氧化碳和水,分解率高、降解速度快,其最終生成物是無害物，處理徹底，不存在二次污染。我國西北化工研究院開發(fā)的氧化鈦–氧化釩–氧化鎢催化劑氧化分解技術(shù),在240～320℃試驗(yàn)條件下二惡英去除率達(dá)95%～99%，連續(xù)運(yùn)行400多小時(shí)催化劑仍保持優(yōu)良的活性？紤]到催化劑的中毒問題,催化反應(yīng)裝置一般宜設(shè)在除塵器后,但此時(shí)煙氣溫度已低于150℃或更低,故需對(duì)煙氣進(jìn)行加熱。該技術(shù)設(shè)備投資比較大,運(yùn)行成本也比較高。
4．戈?duì)柎呋^濾技術(shù)。由美國戈?duì)柟?998年發(fā)明的一種“表面過濾”與“催化分解”相結(jié)合的“覆膜催化濾袋”技術(shù),在垃圾焚燒、危險(xiǎn)廢物(包括醫(yī)療廢物)焚燒及再生鋁等行業(yè)已有大量應(yīng)用。濾袋由特殊薄膜與催化底布組成,底布為針刺結(jié)構(gòu)，纖維由膨體聚四氟乙烯復(fù)合催化劑組成,集高效除塵與催化氧化于一身。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，二惡英去除率高達(dá)98.4%,且氣態(tài)二惡英在低溫狀態(tài)(180～260℃)可被徹底分解而不是吸附轉(zhuǎn)移,不存在二惡英的再次合成和二次污染，不需要噴吸附劑或堿性物質(zhì),不需要改造現(xiàn)有設(shè)備,只需要更換除塵器濾袋,施工簡單方便。
5．煙氣循環(huán)技術(shù)。將燒結(jié)煙氣回用作助燃空氣，經(jīng)過燒結(jié)高溫區(qū)焚燒以后二惡英排放總量可以明顯降低,不僅利用了煙氣余熱、節(jié)約了能源,同時(shí)還可以減少氮氧化物及煙塵的排放量。
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