再生鉛冶煉煙氣脫硝簡析

隨著國家對環境保護的日益重視，環保政策對我國再生有色金屬（銅、鋁、鉛、鋅）工業企業生產過程中水污染物和大氣污染物排放限值、監測和監控要求有了明確規定，甚至對重點區域規定了水污染物和大氣污染物特別排放限值，因此對再生鉛冶煉煙氣綜合治理勢在必行。
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，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NOx濃度波動較大，可在300-1500 mg/Nm³之間波動，必須選擇合適的脫硝工藝進行處理。
1煙氣脫硝工藝
目前應用最為廣泛的煙氣脫硝工藝有SNCR、SCR、氧化吸收法和低溫還原法等。
1.1SNCR脫硝工藝
SNCR的工藝原理是在高溫（煙氣溫度850-1050℃）條件下，不需要催化劑，向煙氣中噴淋氨或者尿素等含有氨基的還原劑，通過還原劑產生的氨自由基選擇性地與煙氣中的NOx反應，將NOx還原為無害的N2和H2O。SNCR反應速度很快，可在1s內完成反應。當反應溫度過高時，NH3會氧化生成NO，而反應溫度過低時，NH3的逃逸增加，也會使還原反應效率降低。
對于再生鉛側吹爐冶煉來說，可在側吹爐煙氣出口至余熱鍋爐間的上升煙道內進行噴氨脫硝。其優勢在于可在上升煙道內尋找合適的噴入點，保證SNCR脫硝反應需要的溫度。
1.2 SCR脫硝工藝
SCR的工藝原理是在催化劑的作用下，煙氣溫度350-420℃時，向煙氣中注入氨氣，選擇性地與煙氣中的NOx進行還原反應，生成N2。SCR脫硝工藝廣泛應用于燃煤電力、鋼鐵廠燒結煙氣等行業，其脫硝效率能達到80％以上。
在SCR工藝系統中，核心是脫硝催化劑，其活性和壽命易受煙氣溫度、含塵量、SO2濃度、重金屬（砷等）的影響。對于再生鉛冶煉系統而言，鍋爐出口煙氣溫度約為420℃，但含塵量很大，經收塵后煙氣溫度將降至約200℃，且煙氣SO2濃度遠超催化劑承受范圍，重金屬含量高。也有人提出可在濕法脫硫后將煙氣干燥，升高溫度，再進人SCR工藝系統進行脫硝，但這種流程運行成本太高。因此，SCR工藝應用于再生鉛冶煉煙氣處理難度較大。
1.3氧化吸收脫硝工藝
氧化吸收脫硝工藝，即利用氧化劑將煙氣中的低價NOx氧化為高價NOx（NO2、N2O5等），然后用堿性液體（NaOH等）將NOx吸收生成硝酸鹽等物，以去除煙氣中的NOx。常用的氧化劑有O3、高氯酸鹽等。
氧化吸收脫硝工藝可在常溫下進行，作為脫硫后的脫硝工藝優勢明顯，但氧化脫硝工藝存在污水處理難度大、臭氧逃逸、煙囪冒黃煙等問題，實際工程應用存在一定的弊端。
1.4低溫還原脫硝工藝
低溫還原脫硝工藝先用雙氧水將部分NO氧化為NO2，再用尿素將煙氣中的NOx還原生成N2。低溫還原脫硝工藝的反應方程式見式（１）、式（２）。
6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O (1)
6NO+2CO(NH2)2=5N2+2CO2+4H2O (2)
該工藝可直接銜接在離子液脫硫后，脫硝效率可達到75％。同時雙氧水洗滌塔能夠將離子液脫硫后煙氣中殘余的SO2除去，提升了系統整體脫硫率。
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