鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣與普通電廠煙氣相比，有其自身的特點(diǎn)：煙氣量大且分布不均勻。每生產(chǎn)一噸燒結(jié)礦大約產(chǎn)生4000-6000m3煙氣，因透氣性差異和輔料不均等原因，最終倒是煙氣系統(tǒng)阻力變化較大，從而煙氣量變大。

溫度變化范圍大。一般為80-180℃，但達(dá)不到電廠鍋爐煙氣脫硝SCR反應(yīng)所需要的溫度350℃。含氧量高。一般為15%-18%。濕度大且不穩(wěn)定。為了提高燒結(jié)混合料的透氣性，混合料在燒結(jié)前必須加適量的水制成小球，所以水分含量一般為10%-13%。

污染物成分復(fù)雜。原料鐵礦石的運(yùn)用，使煙氣中含有HCl、HF、NOX等腐蝕性氣體，粉塵濃度高，SO2含量大。目前煙氣脫硝技術(shù)按照脫除原理可以分為催化分解、催化還原、非催化還原、吸收法、吸附法、電子束法等，本文從下面幾種應(yīng)用較廣泛的脫硝技術(shù)中，結(jié)合鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)，為本項(xiàng)目工程選擇合理的脫硝技術(shù)。

1、選擇性催化還原脫硝(SCR)

SCR工藝在20世紀(jì)70年代于日本率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，主要應(yīng)用于工業(yè)鍋爐和電站鍋爐煙氣脫硝，是在催化劑作用下，以NH3為還原劑，在一定溫度范圍內(nèi)(一般為300-450℃)，使NOX發(fā)生還原反應(yīng)，生成N2和H2O。

該技術(shù)脫硝效率高，一般為70%-90%，不產(chǎn)生二次污染，系統(tǒng)穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)約有300多家電廠采用SCR法，約占所有脫硝技術(shù)的98%[9]。然而，由于我國(guó)燒結(jié)煙氣溫度較低，不能達(dá)到SCR的操作溫度且投資運(yùn)行成本高，故無(wú)法直接應(yīng)用到燒結(jié)煙氣脫硝。

2、選擇性非催化還原脫硝(SNCR)

SNCR是指在一定溫度下，無(wú)催化劑存在，利用氨或尿素等氨基還原劑選擇性地將煙氣中的NOX還原為N2和H2O，而基本上不與煙氣中的氧氣作用。SNCR技術(shù)主要應(yīng)用于火電廠煙氣脫硝，該技術(shù)投資少、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)催化劑，但脫硝效率相對(duì)較低，通常在40%左右，且反應(yīng)溫度較高，主要應(yīng)用于窯爐設(shè)施，因此不適用于燒結(jié)煙氣的工況。

3、活性炭脫硝

NOX在活性炭官能團(tuán)的選擇性催化作用下被噴入的氨還原而被脫除，沒有氨氣的條件下為吸附脫除，脫硝效率為40%-60%。其優(yōu)點(diǎn)一是可以實(shí)現(xiàn)二氧化硫、氮氧化物、二噁英等多種污染物同時(shí)脫除;二是煙氣溫度能夠滿足脫硝反應(yīng)要求，不需要外加熱源;三是無(wú)需工藝水和廢水處理。

截至目前，采用活性炭干法燒結(jié)脫硫脫硝的大型鋼鐵公司包括日本新日鐵住金、韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵、澳大利亞的博思格鋼鐵以及中國(guó)太鋼等。但活性炭裝置建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用十分高昂，是其他燒結(jié)煙氣治理裝置的3~5倍，活性炭消耗量大，噴射氨增加了粘附力，造成吸收塔內(nèi)氣流分布不均勻，再加上環(huán)保投入效益較低，難以普及。

4、臭氧氧化脫硝

臭氧氧化脫硝技術(shù)的基本機(jī)理是利用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性臭氧將難溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高價(jià)態(tài)氮氧化物，然后在洗滌塔內(nèi)將NOX被吸收劑Ca(OH)2吸收，實(shí)現(xiàn)脫硝的目標(biāo)。

其脫硝效率為60-90%，反應(yīng)機(jī)理是：

NO+O3→NO2﹢O2

4NO2+2Ca(OH)2→Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+H2O

臭氧氧化脫硝工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)SO2、NOX脫除，因此，可滿足本項(xiàng)目工程的脫硝技術(shù)需求。綜上所述，結(jié)合鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣特點(diǎn)，選定臭氧氧化脫硝技術(shù)最為合適、合理，這種技術(shù)結(jié)合在國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)應(yīng)用案例較少。

臭氧氧化脫硝工藝避免了SCR脫硝工藝缺點(diǎn)的同時(shí)可取得良好的NOx去除效果，為鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣治理的提供了新方法，并完善了鋼鐵企業(yè)對(duì)工業(yè)廢氣的處理。