La dirección del desarrollo de catalizadores de desnitrificación en la industria siderúrgica, la tecnología actual de desulfuración y proceso de eliminación de polvo en las empresas siderúrgicas ha sido muy madura y también capaz de lograr requisitos de índice de emisión ultra bajo, también hay muchas opciones en la ruta técnica , pero la tecnología de desnitrificación aún debe desarrollarse y mejorarse. Según las estadísticas, en el proceso de producción de la industria siderúrgica, las emisiones de NOx del proceso de gases de combustión de sinterización representan aproximadamente la mitad de las emisiones totales de NOx en las plantas siderúrgicas, por lo que el control de NOx en los gases de combustión de sinterización se ha convertido en el centro de atención de la gestión ambiental de empresas de hierro y acero después del polvo y la desulfuración.

De acuerdo con los requisitos de emisión ultrabaja, la concentración de NOx de la máquina de sinterización del molino de acero debe alcanzar menos de 50 mg/Nm³. Las principales rutas de proceso actuales para la desnitrificación de las máquinas de sinterización de las acerías son la desnitrificación antes de la desulfuración y la desnitrificación después de la desulfuración, y la desnitrificación después de la desulfuración con desulfuración semiseca y la desnitrificación después de la desulfuración húmeda.

La tecnología de desnitrificación de reducción catalítica selectiva (SCR) es la tecnología de desnitrificación más madura, que es flexible y se puede combinar de manera flexible de acuerdo con las unidades de desulfuración construidas/no construidas, y tiene una gran capacidad para adaptarse a los cambios en las condiciones de trabajo; la eficiencia de desnitrificación puede alcanzar más del 90% o más, y puede lograr emisiones ultra limpias; puede promover simultáneamente la descomposición de dioxinas, sin la generación de contaminantes secundarios; no hay contaminación secundaria de gases residuales y aguas residuales El sistema es simple y fácil de operar, con alta seguridad y sin riesgo de tormentas de polvo. Los catalizadores de desnitrificación son la clave de la tecnología de desnitrificación SCR, y los catalizadores de desnitrificación de baja energía que se adaptan a las condiciones de baja temperatura de la industria siderúrgica.

En la actualidad, según las diferentes formas de configuración del sinterizado, los procesos de desnitrificación post-DSR son: desulfuración húmeda + deshumidificación electrostática + GGH + horno de aire caliente + SCR, desulfuración semiseca + desempolvado con bolsa de tela + GGH + horno de aire caliente + SCR, desulfuración de carbón activado y eliminación de polvo + desnitrificación SCR. El proceso de desnitrificación pre-DGD es principalmente precipitación electrostática + GGH + alto horno caliente + SCR + desulfuración.

I Desulfuración húmeda + deshumidificación electrostática + GGH + alto horno caliente + SCR

Una vez que el gas de combustión ha sido desulfurado en húmedo y deshumidificado electrostáticamente, la temperatura es de aproximadamente 50-60°C. El gas de combustión a baja temperatura se calienta mediante el intercambio de calor entre el GGH y el gas de combustión a alta temperatura de la salida del SCR, luego se mezcla con el gas de combustión a alta temperatura del horno de aire caliente y se calienta a 220-280 °C para ingresar al SCR. reactor, y el gas de combustión de desnitrificación es enfriado por GGH y descargado. Esta ruta de proceso requiere que el gas de combustión después de la desulfuración húmeda aumente de 50-60 °C a 220-280 °C, utilizando un catalizador de baja temperatura que es un poco caro. Para las máquinas de sinterización, a menudo con volúmenes de gas de combustión de millones de metros cúbicos, es necesario diseñar intercambiadores de calor GGH más grandes, así como un consumo de energía de calefacción de 30-40 °C para el gas de combustión. por lo que los costos de inversión y los costos de operación son altos. Sin embargo, esta ruta de proceso puede cumplir con emisiones ultra limpias y es operativamente estable, por lo que aunque el proceso tiene altos costos de inversión y operación, todavía se recomienda.

2 Desulfuración semiseca + filtro de mangas + GGH + alto horno en caliente + SCR

Después de la desulfuración semiseca y el filtrado de mangas, la temperatura de los gases de combustión es de unos 120 °C. Los gases de combustión a baja temperatura se calientan mediante el intercambio de calor entre el GGH y los gases de combustión a alta temperatura de la salida del SCR, luego se mezclan con los gases de combustión a alta temperatura del horno de aire caliente y se calientan a 180-250°C para ingresar al reactor SCR, y el gas de combustión de desnitrificación se enfría hasta el GGH y se descarga. Esta ruta de proceso también utiliza un catalizador de baja temperatura que es caro y es adecuado para máquinas de sinterización con desulfuración semiseca. El gas de combustión ya está relativamente limpio después de la desulfuración semiseca y la eliminación de polvo, y también es la ruta de proceso recomendada, ya que puede cumplir con las emisiones ultra limpias y operar de manera estable después del calentamiento y luego la desnitrificación. Sin embargo,

3 Desulfuración de carbón activado y eliminación de polvo + desnitrificación SCR

Como el método de carbón activado no puede cumplir con los requisitos de emisiones ultrabajas para la eliminación de NOx y partículas, muchas empresas ahora se refieren a la desulfuración húmeda y semiseca y eliminación de polvo + proceso de desnitrificación SCR y eligen agregar desnitrificación SCR después de la unidad de carbón activado. , la temperatura de desnitrificación se puede diseñar a 150-200 °C, pero el gas de combustión sinterizado solo se puede controlar a una concentración de aproximadamente 15-20 mg/Nm³ después de la eliminación de polvo con carbón activado. El método de carbón activado es un método completamente seco, que no es tan eficiente en la captura de metales alcalinos como los métodos húmedo y semiseco, y el contenido de metal alcalino en las cenizas volantes después de la eliminación de polvo con carbón activado es tan alto como 30-50% en peso. Al mismo tiempo, el gas de combustión que pasa a través de la unidad de carbón activado transporta polvo de carbón y bisulfato de amonio/sulfato de amonio a la siguiente unidad de desnitrificación. Con el efecto sinérgico de los metales alcalinos, el polvo de carbón y el bisulfato de amonio/sulfato de amonio, el riesgo de envenenamiento por metal alcalino, desactivación y bloqueo del catalizador sigue siendo alto después de un largo período de acumulación, incluso con concentraciones de hollín tan bajas como 15-20 mg/Nm3. , que impone mayores exigencias al diseño del catalizador, un proceso que también puede funcionar de manera estable si se combina con un catalizador adecuado.

4 Precipitación electrostática + GGH + alto horno caliente + SCR + desulfuración

Esta ruta de proceso se lleva a cabo antes de la desulfuración y utiliza un catalizador de temperatura media relativamente resistente a los álcalis. El gas de combustión que sale del sinterizado se desempolva electrostáticamente a una temperatura de aproximadamente 130 °C, luego se calienta a más de 300 °C mediante el GGH y el horno de aire caliente y se alimenta al reactor SCR. Los gases de combustión de desnitrificación se enfrían a 160°C por el GGH y se envían a la torre de desulfuración, y los gases de combustión desulfurados se descargan a través de la chimenea. Este método es relativamente económico debido al uso de catalizadores de sección de temperatura media, que son menos costosos, pero debido a que la ceniza de la máquina de sinterización contiene 30-50% en peso de metales alcalinos, se requiere que el catalizador tenga una fuerte resistencia al envenenamiento por metales alcalinos. En particular, el precipitador electrostático equipado con la máquina de sinterización no captura muy bien el polvo y, a menudo, el contenido de cenizas después de la eliminación del polvo sigue siendo de 100 mg/Nm³. Esta ceniza altamente alcalina y altamente viscosa presenta un cierto riesgo de bloqueo y envenenamiento para la operación de SCR.

Con el desarrollo de la integración científica y económica mundial, la importancia de tener derechos de propiedad intelectual independientes en la competencia del mercado aumenta día a día. La investigación sobre la tecnología de desnitrificación de gases de combustión en China se llevó a cabo relativamente tarde, y las primeras formulaciones y líneas de producción de catalizadores de desnitrificación se compraron a tecnología extranjera, lo que resultó en altos costos de producción y catalizadores de desnitrificación costosos. Gran parte de la innovación tecnológica se basó en el modelo "importar-absorber-reintroducir". Sin embargo, la naturaleza de los gases de combustión varía mucho de una industria a otra, y las formulaciones y tecnologías de catalizadores de desnitrificación introducidas solo pueden usarse para condiciones de trabajo específicas de los gases de combustión.