目前燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)主要有石灰石/石灰-石膏法、雙堿法、氧化鎂法、氨- 硫酸銨法等。

1　石灰石/石灰- 石膏法及應(yīng)用

石灰石/石灰- 石膏法是工業(yè)化應(yīng)用最早的SO2 脫除技術(shù)。該法利用石灰石或石灰的漿液作為脫硫劑,在吸收塔內(nèi)以噴淋的形式與煙氣中的SO2反應(yīng)進(jìn)行脫硫,反應(yīng)產(chǎn)物為副產(chǎn)品石膏,經(jīng)過脫硫的煙氣除霧后排出煙囪,其典型的工藝流程見圖1。最初因?yàn)檫\(yùn)行過程生成的CaSO4 ·2H2O等溶解度很低而析出,易使設(shè)備結(jié)垢、堵塞,影響系統(tǒng)運(yùn)行。后來通過給系統(tǒng)提供石膏晶種,控制系統(tǒng)漿液中石膏的過飽和度,使結(jié)垢、堵塞問題基本得到解決。部分工業(yè)化應(yīng)用見情況表1。

2　雙堿法及應(yīng)用

雙堿法的操作過程分為吸收、再生和固體分離,最初由美國和日本針對石灰石/石灰—石膏法易結(jié)垢和堵塞而開發(fā)的,有鈉鈣雙堿法、鈣- 鈣法、堿性硫酸鋁- 石膏法、氨- 石膏法等?，F(xiàn)以鈉鈣雙堿法使用較多,即吸收塔內(nèi)用鈉堿(Na2CO3 /NaOH)吸收SO2 ,塔外用鈣堿[Ca(OH)2]使NaOH再生循環(huán)使用, 所產(chǎn)生的副產(chǎn)品石膏純度較高。該法適于處理SO2 濃度較高的煙氣,脫硫率高,但耗電量大。我國廣鋼2 ×24m2 燒結(jié)機(jī)應(yīng)用我國自主開發(fā)的雙堿法,脫硫效率達(dá)84%以上,達(dá)到了環(huán)保要求。

3　氧化鎂法及應(yīng)用

氧化鎂法以MgO為脫硫劑,把MgO原料制成Mg(OH) 2 漿液與煙氣中的SO2 反應(yīng),主要生成Mg2SO3 等產(chǎn)物。如果把MgSO3 強(qiáng)制氧化生成MgSO4 ,分離干燥后的副產(chǎn)物為固體MgSO4。如果抑制其氧化,不使MgSO3 氧化生成MgSO4 ,最終產(chǎn)物為Mg2SO3 ,經(jīng)分離、干燥、焙燒,最后還原成氧化鎂和一定濃度的SO2 氣體,還原后氧化鎂返回系統(tǒng)重復(fù)利用,SO2 氣體被用來制造硫酸。焙燒MgSO3 需要對溫度進(jìn)行控制,系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,投資費(fèi)用高。目前的氧化鎂法脫硫多采用生成MgSO4 為最終產(chǎn)物的方式。

氧化鎂法最早由美國Chemico2Basic公司開發(fā)。日本也對該法進(jìn)行了研究,但因氧化鎂需進(jìn)口,所以限制了推廣,只有新日鐵八幡廠、住友金屬小倉廠采用該方法。應(yīng)用情況見表2。

4　氨- 硫酸銨法及應(yīng)用

氨- 硫酸銨法以NH3 為吸收劑,NH3 在吸收塔中與SO2 反應(yīng)生成亞硫酸氫銨和亞硫酸銨。含亞硫酸氫銨的溶液進(jìn)一步與氨反應(yīng)生成亞硫酸銨,然后再對亞硫酸銨氧化、結(jié)晶,制取質(zhì)量好而且穩(wěn)定的硫酸銨。日本JFE京濱廠1#燒結(jié)機(jī)使用該法脫硫,處理能力為123萬m3 /h,脫硫率大于99%。我國柳鋼2 ×83m2 燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫應(yīng)用國產(chǎn)化氨法脫硫技術(shù),處理煙氣量為65萬m3 /h,脫硫率≥95% ,除塵率≥40% ,投資5 000多萬元,年產(chǎn)硫酸銨創(chuàng)經(jīng)濟(jì)收益500多萬元。

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