有色金屬,又稱非鐵金屬,是鐵、鉻、錳三種金屬以外所有金屬的統稱,我國明確的有色金屬共64種。作為傳統重工業之一,有色金屬行業也是耗能和污染排放大戶。而且,有色行業大氣污染控制相對起步較晚,仍以煙氣中的粉塵、二氧化硫和氮氧化物(NOx)等為主。其中,NOx減排需求也是在近些年剛剛受到關注。
2020年各行業NOx排放情況統計數據顯示,工業源已是我國第二大NOx排放源,而含有色金屬行業在內的其他行業NOx排放量超過80萬噸,占工業排放總量的五分之一以上。不過,在2014年前后,隨著錫、銻、汞工業以及再生銅、鋁、鉛、鋅工業污染物排放標準的進一步完善,才開始對NOx排放濃度限值進行規定,普遍要求是100mg/m³。
標準的修改完善,體現出國家層面對有色金屬NOx排放的日漸重視,該行業脫硝需求也將進一步打開。整體來看,有色金屬冶煉排放的NOx類型主要有:制酸尾氣、工業爐窯煙氣和貴金屬車間廢氣,主要是因為硝酸的大量使用。NOx會伴隨加熱過程中硝酸霧等物質的排放而排出,具有間歇性特征。
已知,常用脫硝技術有干法和濕法兩大類,干法又包括催化還原法、催化分解法、電子束照射法和吸附法幾大類;濕法包括堿吸收法、酸吸收法和其他吸收法。實踐經驗表明,上述方案用在有色金屬行業各有優劣,如吸附法,通過化學或物理原理吸附處理NOx,常見的化學吸附劑有氫氧化錳等,物理吸附劑有分子篩、活性炭等,成本可控,但處理效率較為有限。
另,由于排放物中同時有含硫煙氣,聯合脫硫脫硝、脫硫脫硝一體化技術也在有色金屬行業中推廣開來。聯合脫硫脫硝是指將傳統脫硫技術和脫硝技術組合在一套系統中,通常有一整串流程,如有色金屬行業中常用的低溫脫硝路線,為:除塵—脫硫—脫硝。而脫硫脫硝一體化則是基于冶煉爐窯煙氣和制酸煙氣的特點研發,以煙氣脫硫為基礎協同脫硝,能在一個流程中實現二氧化硫和NOx的同時脫除,被認為是有色金屬煙氣脫硝技術發展的一大趨勢。
例如,江蘇澤宇環境所承建的“興仁登高煤電鋁一體化項目脫硫脫硝工程”,鍋爐煙氣脫硫脫硝部分采用傳統工藝和超重力技術相結合的處理方法。傳統工藝采用SNCR脫硝工藝和石灰石-石膏濕法脫硫工藝,脫硝系統利用氨水作為還原劑采用爐內噴氨脫硝;脫硫系統采用噴淋脫硫,脫硫塔采用六層噴淋。經處理后,煙氣二氧化硫<50mg/m3,NOx<50mg/ m3,粉塵<15mg/ m3。整套系統全自動運行,自正式投入運行起,至今運行正常,脫硝脫硫效果滿足要求。
總之,從實際作業表現來看,綜合煙氣脫硫與脫硝一體化的方式,更適應當前有色金屬行業需求,且能夠達到較好的處理效果。
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