PLC在钢厂烧结烟气脱硫系统设计中的应用

介绍了密相干塔烟气脱硫方法的原理及控制要求,并针对工艺要求设计了监测控制系统。系统选用西门子S7-300系列可编程控制器(PLC)作为现场控制主站,对系统的控制功能、系统的配置和软件编写进行了讨论。该系统具有良好的实用性和可靠性,已成功运用到实际生产中,对烧结烟气脱硫过程控制系统的设计具有一定的参考意义。     

浅析我国钢铁企业烧结烟气脱硫技术

通过分析钢铁企业烧结烟气的特点,结合钢铁企业烧结烟气脱硫工艺实践,探讨了我国钢铁企业烧结烟气脱硫的主要技术及市场前景。     

转炉钢渣脱硫在烧结烟气中的基础研究

综合烧结烟气的特点与转炉钢渣的特点，分析钢渣脱硫的基本理论和影响对脱硫效率的因素，转炉钢渣脱硫具有较好的环境保护与钢铁企业经济的综合效益。     

漩涡撞击法烧结脱硫烟气流场仿真研究

采用Fluent软件对均气环、冷却预处理器和漩涡撞击元件三项关键技术进行模拟仿真,并用MATLAB拟合其对烟气流场的影响规律.结果表明:烟气分布最优时,均气环安装位置与宽度呈线性关系时;冷却预处理器喷水速度越大,烟气温度越低,当喷水速度大于30m·s-1时,随着喷水量增大,温度变化不明显,最佳喷水速度范围为25～30m·s-1;压力损失随漩涡撞击元件切向速度的增大而增大,当切向速度大于20m·s-1时,压力损失急剧上升,漩涡撞击元件最大切向速度应该控制在20m·s-1左右,即托盘转速应该为85 r·min-1左右.     

烧结烟气半干法脱硫灰理化特性

以钢铁厂烧结烟气半干法脱硫灰为研究对象,采用国标水泥化学分析方法、国标石膏化学分析方法及碘量法,利用SEM,BET,XRD以及粒径分布仪、差热热重分析仪和红外分光光度计对脱硫灰的理化特性进行跟踪监测分析。分析结果表明:脱硫灰在常温干燥的环境下较稳定,其物理特性及化学成分均无明显变化;化学组成中亚硫酸钙和三氧化硫的含量比电厂脱硫灰含量高,为高钙高硫灰;脱硫灰颗粒表面光滑,结构疏松,呈多孔状;晶相成分主要有亚硫酸钙、硫酸钙、碳酸钙、刚玉及莫来石,另外,还含有无定形物质玻璃体和未燃碳份等;脱硫灰粒径主要分布在3.42～13.77μm,中位径为4.18μm,比表面积为7.94m2/g,颗粒粒径较小。     

氨水法在烧结烟气脱硫中的应用

文章介绍了一种用稀氨水吸收炼钢厂烧结烟气的脱硫工艺，并对其工艺流程、工艺特点及其优势进行了详细论述。     

循环流化床烧结烟气脱硫灰理化性能研究

以采用脱硫剂浆态进料,脱硫塔后采用双旋风分离、双侧返料工艺特点的某钢厂循环流化床烧结烟气脱硫灰为研究对象,从粒径分布、比表面积、元素组成、颗粒微观形貌、晶相组成、红外吸收及热稳定性等方面,考察和电厂循环流化床(CFB)脱硫灰的异同。研究发现,与电厂CFB烟气脱硫灰相比,CFB烧结烟气脱硫灰有以下特点:粒径小,比表面积大,表面结构疏松、多孔,表面活性好;K、Na、Fe等农业可利用元素含量高,同时又含有Pb、Cr、Rb等重金属及放射性元素;S、Si、Al元素含量低;晶相成分中含KCl、CaCO3、CaSO3.0.5H2O、CaSO4等;气氛对其分解温度影响不大,空气气氛下灰分中CaSO3比电厂脱硫灰中CaSO3更易分解。根据研究结论,初步分析了将CFB烧结烟气脱硫灰用于现有电厂半干法脱硫灰利用途径中的优势及瓶颈,为CFB烧结烟气脱硫灰的综合利用与安全处置提供依据和参考,有利于CFB烧结烟气脱硫技术的推广。     

钢铁厂烧结烟气脱硫技术的探讨

概述了钢铁企业二氧化硫污染的现状和主要控制技术,指出烧结烟气脱硫是有效的控制措施。分析了烧结烟气的特点,主要介绍了密相干塔烟气脱硫工艺,并对烧结烟气脱硫技术的选择提出了建议。     

钢厂烧结烟气脱硫灰理化特性

以钢厂烧结烟气脱硫灰为研究对象,利用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜、激光粒度分布仪、综合热分析仪,并采用碘量法以及氢氧化钙含量滴定法对脱硫灰的理化特性测试分析.结果表明:脱硫灰主要矿物组成为CaSO3·0.5H2O、CaSO4、Ca(OH)2以及CaCO3;化学成分主要是34.81％的SO3和56.19％的CaO;脱硫灰部分颗粒的微观结构为细碎状,其余颗粒呈规则多孔球状;脱硫灰粒径主要分布在1.42～8.77 μm,比表面积为7.74m2/g,密度为2.23 g/cm3.     

高炉处理烧结烟气脱硫脱硝理论分析

对利用高炉处理烧结烟气同时脱硫脱硝脱二噁英技术的可行性进行了理论探讨,分析高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物,以及分解二噁英的热力学条件,探讨烧结烟气代替空气鼓风对理论燃烧温度、风量、炉缸煤气、炉顶煤气和铁水硫含量的影响.结果表明：二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮的最低平衡体积分数分别为1.84×10-13%、3.08×10-11%和3.72×10-21%,高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物是可行的;高炉具有分解二噁英的有利热力学条件;烟气中二氧化硫和一氧化碳对理论燃烧温度的影响可忽略,氮氧化物能略微提高理论燃烧温度,二氧化碳体积分数增加1%,理论燃烧温度降低大约40.5℃,但通过降低鼓风湿度和提高富氧率等措施,能达到高炉正常生产时的炉缸热状态水平;随着烟气中二氧化碳含量的增加,风量、炉缸和炉顶煤气量都逐渐降低,炉缸煤气一氧化碳和氢气含量增加,炉顶煤气中一氧化碳、氢气、二氧化碳和水含量都增加,氮气含量显著降低;铁水硫含量与烟气二氧化硫含量成正比,但当二氧化硫质量浓度达到2000 mg·m-3,铁水中硫质量分数仅为0.025%,铁水质量仍合格.通过综合调节高炉操作参数,也可以实现烧结烟气代替空气鼓风进行高炉炼铁生产,达到脱硫脱硝脱二恶英的目的.     

烧结烟气鼓泡脱硫的三维数值模拟

对钢铁行业烧结工序的烟气脱硫过程进行了数值模拟研究,以220 m2烧结烟气脱硫塔为模拟对象建立了鼓泡脱硫塔气液流动与脱硫反应耦合的三维数理模型,考察了Ca(OH)2浓度、表观气速、入口烟气温度、入口烟气SO2浓度对烟气中SO2脱除率的影响.以表观气速0.11m/s、入口烟气温度418 K、入口烟气SO2浓度1 600 mg/m3、Ca(OH)2浓度0.614 mol/L、浆液温度323 K为基准工况,逐一改变单个运行参数.研究结果表明:当Ca(OH)2摩尔浓度为0.1~0.614 mol/L时,脱硫率随浆液中Ca(OH)2浓度的增加显著增大;当表观气速为0.07~0.21m/s时,脱硫率随流速的增大而降低;当入口烟气温度为370~445 K时,脱硫率随温度的增大而降低;当入口烟气SO2浓度为2 000~2 400 mg/m3时,脱硫率随入口烟气中SO2浓度的增加有所降低.     

湿法液柱喷射烟气脱硫工程性能

在沈阳化肥厂脱硫示范工程上进行液柱喷射烟气脱硫系统的性能研究。根据试验结果,提出了单位体积浆液吸收SO2的量与浆液的pH值呈幂函数关系。烟气体积流量的增加有利于液滴的表面更新作用;入口烟气SO2浓度的增加有利于反应传质推动力的增加;循环浆液量的增加将增加液滴间合并趋势。前两者有利于脱硫反应,但入口SO2总量的增加导致脱硫效率下降;后者不利于脱硫反应,但脱硫浆液量的增加导致脱硫效率增加,其变化规律符合液柱喷射烟气脱硫机理。     

近绝热饱和温度对聚丙烯腈基活性碳纤维脱除烟气中SO_2的影响

聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)是一种较新型的碳材料.应用聚丙烯腈基活性碳纤维对模拟烟气中SO2进行了吸附脱除实验,分别考察了烟气温度和烟气中水蒸气体积分数改变烟气的近绝热饱和温度对PAN-ACF脱除烟气中SO2效率的影响.实验结果表明,PAN--ACF具有良好的脱硫性能,近绝热饱和温度是影响其脱硫效率的重要因素.随着近绝热饱和温度的逐渐增大,PAN-ACF的脱硫效率呈现先增大后减小的变化趋势.通过改变烟气温度和改变水蒸气体积分数来改变烟气的近绝热饱和温度时,在相同的近绝热饱和温度条件下,PAN-ACF的脱硫效率是不同的,且脱硫效率随近绝热饱和温度改变而变化的趋势也不同.     

NO_x reduction by coupling combustion with recycling flue gas in iron ore sintering process

A new process called’NOx reduction by coupling combustion with recycling flue gas(RCCRF)’was proposed to decrease NOx emission during the iron ore sintering process.The simulation test of NOx reduction was performed over sintered ore and in the process of coke combustion.Experimentally,NOx reduction was also carried out by sintering pot test.For sintered ore,the amount of NOx emission is reduced by 15wt%-25wt% at 400-550oC using 2.0vol% H2 or 2.0vol% CO,or reduced by 10wt%-30wt% at 560-720oC using 0.15vol% NH3.NOx reduction is around 10wt% by coupling combustion of pyrolysis gas and coke,or around 16wt% by recycling flue gas into coke combustion.By RCCRF,the maximum NOx reduction ratio is about 23wt% in coke combustion experiment and over 40wt% in sintering pot test.     

变参数对深冷烟气脱硫效果的影响

为了减少烟气中SO2的排放,提出了对烟气中的SO2进行深冷液化分离的脱硫方法。基于Aspen plus建立了一种深冷脱硫流程,选用SRK(Soave Redich-Kwong)物性方法对流程进行稳态模拟,研究了深冷温度、深冷压力和SO2浓度对深冷液化分离效果的影响规律。搭建了深冷脱硫试验台,进行了试验验证。研究发现,对于SO2质量浓度为1 000 mg/m3的烟气,深冷压力为500 kPa时,深冷温度从-15℃降至-45℃过程中,SO2脱除效率从40.2%增加到73.2%;深冷温度在-45℃时,从500 kPa增加到4 000 kPa过程中,脱除效率从73.2%提高到92.9%;提高SO2浓度有利于提高脱除效率。综合结果表明,深冷液化分离系统具有较好的液化和分离效果。若SO2脱除效率在80%以上时,其工艺参数范围为:深冷温度低于-35℃,深冷压力高于2 000 kPa。     

电厂石灰石-石膏法烟气脱硫废水处理

为了解决电厂烟气脱硫废水二次污染和脱硫工艺水的污染问题,全文以某2x300MW机组电厂烟气脱硫工程废水处理为例,提出了石灰石-石膏法烟气脱硫废水经过中和、沉降、絮凝等一系列工艺得到合理处理的方案。通过实验及废水处理前后部分水质指标和相关规定标准值数据对比的方法,指出石灰石——石膏法脱硫废水处理的高效性。对研究石灰石——石膏法脱硫废水处理有一定参考作用。     

烟气脱硫亚硫酸钙铁催化氧化动力学实验

烟气脱硫中亚硫酸钙的氧化程度直接影响到烟气中的最终脱硫量,但其速率表达式的研究结果存在一定差异。采用内径为1.2 m,高为1.2 m的反应器氧化实验装置进行了亚硫酸钙的铁催化氧化实验,实验所得亚硫酸氢根离子的反应级数约为1,铁离子反应级数约为0.5,溶解氧的反应级数约为0,氧化反应的活化能为54.52 kJ.mol-1。结合菲克定律及双膜理论建立了烟气脱硫亚硫酸钙的氧化过程动力学模型。利用模型计算得到亚硫酸氢根离子反应级数约为1,铁离子反应级数约为0.5,溶解氧反应级数约为0,氧化反应的活化能为53.85 kJ.mol-1。实验结果表明,模型精度高,相对误差为1.22%。     

铁矿烧结烟气中SO2的排放规律

从烧结过程燃料用量、混合料水分、烧结矿碱度及混合料含硫量研究烧结工艺参数对烧结烟气中SO2排放的影响,发现烧结过程SO2的排放不受烧结工艺参数及原料含硫变化的影响,在烧结终点前始终存在一个排放浓度峰值区间,揭示烧结烟气SO2排放的自持性规律是由于烧结料层有选择性吸附SO2作用所导致,SO2的排放遵循硫化物、硫酸盐热分解生成-料层吸附-再分解-解吸的迁移及循环富集排放机理。     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟了烟气循环流化床内的两相流动及脱硫反应,模拟结果和实验数据吻合较好。模拟研究了2种脱硫塔的脱硫效率和流动阻力,并进一步研究了入口SO2浓度对旁通式脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明：旁通式脱硫塔的脱硫效率和阻力特性要优于无旁路脱硫塔;旁通式脱硫塔的脱硫效率随入口SO2浓度的增加而降低;脱硫塔内湿度增加时,脱硫效率增加。