1再生鉛冶煉工藝
我國的再生鉛冶煉工藝發展從反射爐、鼓風爐、短回轉窯等傳統的火法冶煉工藝,到引進國外的預脫硫-低溫還原熔煉工藝,到再生鉛搭配原生鉛混合熔煉工藝,再到近年來國內研究開發并實現工業化的熔池熔煉直接脫硫還原熔煉再生鉛的新工藝,其中以富氧側吹工藝為代表,并逐漸成為目前國內再生鉛冶煉的主流工藝。富氧側吹熔池熔煉直接脫硫還原熔煉再生鉛工藝,由于物料的特性及冶煉溫度的要求,在生產過程中會生產高溫冶煉煙氣,煙氣中通常含S02,濃度高達2%以上,高者甚至可達到5%。這類煙氣典型的脫硫工藝是離子液脫硫制取硫酸或液體S02。但在富氧氣氛下,在爐內還原期階段,N2在高溫下被氧化會產生大量熱力型NO,,濃度可達1500mg/Nm3,且一個生產周期內NOI濃度波動較大,可在300 ̄1500mg/Nm3之間波動,必須選擇合適的脫硝工藝進行處理。某廠經過對上述脫硝工藝進行了分析,為保鋁、銅、鋅工業污染物排放標準》中的特別限制排放標準,即NO,最高允許排放濃度100rng/m3的要求,采用了兩級脫硝工藝,即將SNCR作為第一級前端脫硝,低溫還原脫硝工藝作為第二級末端脫硝工藝。
3“SNCR+低溫還原”脫硝工藝應用及實踐
3.1工藝流程
某廠利用富氧側吹爐進行再生鉛冶煉,產量8萬t/a,煙氣量280001113/11,502含量2.5%-4%,NO,濃度約300 ̄1500mg/m3。該廠采用兩級脫硝+離子液脫硫工藝處理煙氣,該煙氣處理流程見圖1
煙氣脫硝分為兩級,第一級脫硝采用SNCR工藝,第二級脫硝采用低溫還原脫硝工藝。從系統的整體性和安全性考慮,兩級脫硝均采用尿素溶液作為脫硝劑。
3.2SNCR工藝實踐應用
雖然SNCR脫硝工藝在水泥、電力等行業應用頗為廣泛,已較為成熟,但在有色冶煉行業尚未大規模應用,不能將其簡單的照搬過來,須根據煙氣條件靈活調整布置。由于再生鉛側吹爐冶煉為周期性生產,煙氣?(^濃度80%時間段處于低水平狀態,約為300 ̄500mg/m3;20%時間段處于高水平狀態,約為1200 ̄1500mg/m3。根據側吹爐的煙氣條件,分別在側吹爐的直升煙道內由下而上依次布置三組噴槍,噴槍采用兩面相向同時對噴模式。生產時可根據側吹爐生產周期和煙道內溫度,靈活調整噴槍狀態及尿素噴人量。溫度較低NO,濃度較低時,可只開啟第一組噴槍;溫度較高NO,濃度較高時,可關閉第一組噴槍,開啟其余兩只噴槍。如上述布置SNCR噴槍,既可避免噴人過多尿度區間時,關閉距爐口較近的噴槍,避免生成二次NO,。SNCR工藝脫硝效率可穩定達到60%,檢測數據見表2。
3.3低溫還原脫硝工藝實踐應用
低溫還原脫硝工藝銜接于離子液脫硫段后,煙氣溫度約為45=£,系統設置了兩個串聯連接的洗滌塔,在第一級洗滌塔中加入濃度為25%的雙氧水,第二級洗滌塔加人濃度為10%的尿素溶液煙氣中N0.在第一級洗滌塔中被雙氧水部分氧化,然后在第二級洗滌塔中和尿素發生還原反應,得以去除。
由于尿素還原脫硝屬放熱反應,第二級洗滌塔配置了循環水換熱器,保證脫硝反應能夠順利進行。低溫還原脫硝工藝系統脫硝率>75%,煙氣出口N0,濃度能夠達到《再生鉛、鋁、銅、鋅工業污染物排放標準》中的特別限制排放標準要求,檢測數據見表3