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国内烧结脱硫以及各种技术概述
及拟应用的烧结脱硫技术
国内外用于烟气脱硫的技术主要有湿法、干法、半干法、氨法、镁法、活性炭吸附法和海水法等多种方法。而目前国内钢铁企业实际应用的烧结烟气脱硫技术则以氨法、湿法—石灰石/石膏法、干法—循环流化床法和密相干塔法、半干法—ENS法为主。从实际运行情况来看，每种技术都各有其优缺点。
一、我国钢铁企业已经应用的烧结脱硫技术
（一）、湿法 石灰石/石膏法
石灰石/石膏法是目前国内外应用最广泛和最成熟的湿法脱硫技术。日本烧结机脱硫于上世纪70年代末大多选择该工艺。石灰石/石膏法是以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除二氧化硫，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成石膏，脱硫后的烟气从烟囱排放。该脱硫系统主要包括：吸收剂制备系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、石膏脱水及储存系统、公用工程系统等。
1、石灰石/石膏法的优点：技术成熟；系统稳定可靠；为气液反应，反应速度快；脱硫效率高；脱硫剂价格较低；适应面广等。
2、石灰石/石膏法的缺点：系统复杂，设备庞大；占地面积大；一次性投资和运行费用较高；耗水量大且废水处理费用高；副产物石膏在我国不易再利用等。
目前国内较成功的湿法运行案例为宝钢集团梅钢公司的烧结脱硫工程，采用的是改进的石灰石/石膏法—气喷旋冲石灰石/石膏法。从今年三月运行至今，效果较好。
（二）、氨法
氨法在我国应用较早。其吸收液为氨水（液氨），吸收液通过循环泵从塔的吸收段进入脱硫塔，烟气从下部进入脱硫塔，与喷淋出的吸收液反应后，再经除雾器除雾后进入烟囱排空。吸收液循环吸收到一定浓度，经过强制氧化，制得脱硫副产物--硫酸铵。氨法脱硫系统主要包括：氨水制备及贮存系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、硫铵分离及储运系统、公用工程系统等。
1、氨法的优点：脱硫效率高；适合有焦化厂的钢铁联合企业或厂区附近建有化工厂的企业，可以利用焦化、化工氨源“以废治废”；副产物利用前景好，副产物硫酸氨可作化肥等。
2、氨法的缺点：脱硫剂为高纯度氨水，价格昂贵，运输储存不方便；脱硫剂消耗大，运行成本高；管道易腐蚀；工艺过程复杂；副产物硫酸铵品质不稳定等。
柳钢率先采用此工艺，2007年投产，至今已经运行一年多。一开始存在管道腐蚀、氨逃逸等问题，经过不断改进，这些问题都得到了一定程度的解决。目前杭钢、日钢、攀成钢等均选用了该工艺，工程都已在建设中。
（三）、干法
1、循环流化床法
循环流化床法是一种典型的干法技术，采用干熟石灰Ca(OH)2作为脱硫剂。其以循环流化床原理为基础，通过对吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，提高吸收剂的利用率和脱硫效率。循环流化床脱硫系统主要包括吸收剂注入系统、吸收塔系统、物料再循环系统、工艺水系统、脱硫后除尘器系统等。
1）、循环流化床法的优点：占地面积小、操作方便、耗水量小、无腐蚀、不需要废水处理、脱硫剂容易获得、投资和运行成本较低等。
2）、循环流化床法的缺点：为气固反应，反应速度慢；副产物不易利用等。 福建三钢采用该工艺，目前运行良好，系统未出现重大问题，但脱硫渣的回收利用还需进一步研究。
2、密相干塔法
密相干塔法：该系统主要包括脱硫系统、布袋除尘系统、脱硫剂贮存和输送系统、电控系统和供水系统等，采用干熟石灰Ca(OH)2作为脱硫剂。
1）、密相干塔法的优点：占地面积小、操作方便、耗水量低、无腐蚀、不需要废水处理、脱硫剂容易获得、投资和运行成本较低等。
2）、密相干塔法的缺点：为气固反应，反应速度慢；副产物不易利用；系统运行不稳定等。
我国石钢采用该工艺，刚运行时问题较多，一直在不断改进中。
（四）、半干法 ENS法
ENS法是从德国引进的一种半干法烟气脱硫技术。该系统主要包括：新粉投加系统、反应塔系统、电除尘系统、循环系统和废料输送系统等。脱硫剂采用一定粒度的氢氧化钙、氢氧化镁干粉。
1、ENS法的优点：占地面积小、无废水处理、水耗和电耗低等。
2、ENS法缺点：固定投资巨大、副产物难以利用等。
包钢和北京科技大学有关单位合作，采用这种工艺，目前运行情况良好。
二、我国钢铁企业拟应用的烧结脱硫技术
以上仅是我国钢铁企业已经应用的几种烧结脱硫技术，目前在建的烧结脱硫工程也应用了其它技术。如马钢采用了MEROS技术，莱钢采用了CANSOLV技术等。正在国内推广的还有SDA技术、NID技术等。
（一）、MEROS技术
MEROS即Maximized Emission Reduction of Sintering的缩写，含义是烧结烟气最大减排。MEROS是一种极其有效的干法烟气脱硫技术。视用户要求和现场条件的不同，有两种脱硫剂可以选择，即小苏打或熟石灰。如果要求达到最高硫氧化物脱除率、需要脱除氮氧化物，那么应选择小苏打。该系统主要包括静电除尘器、调节反应器、布袋过滤器等。
MEROS技术包括一系列处理步骤，经过静电除尘器后仍然残留在烧结废气中的灰尘和污染物在这些步骤中被进一步去除。在第一步，专门的碳基吸附剂和脱硫剂（小苏打或熟石灰）被逆向喷吹到烧结废气流中以去除重金属和有机物成分。在第二步，废气流经过调节反应器（使用消石灰作脱硫剂时，当使用小苏打时无需使用调节反应器）并用双流(水/压缩空气)喷嘴进行冷却和加湿，以加快去除SO2 和其它酸性气体成分的反应速度。在第三步，离开调节反应器的废气流通过特种高性能织物制成的布袋过滤器以分离灰尘。为了提高废气的净化效率和大幅度降低添加剂的成本，布袋过滤器分离的灰尘被返回到气体调节反应器之后的废气流中。灰尘中的一部分从系统中排出并被送至储灰斗，随后被运走供外界环保综合利用。
该技术的优缺点和其它的干法脱硫技术基本相同，但反应速度较快。
（二）、CANSOLV技术
CANSOLV技术是一种湿法技术，使用一种水合胺液从烟气中高效率选择吸收SO2。胺液吸收SO2后，被低压蒸汽汽提，副产品是纯净的水饱和SO2气体。SO2气体可以转化为各种硫产品，如液体SO2、硫酸或硫磺。该技术的一大特点是吸收剂胺液可以再生，不但排除了高成本的消耗问题，同时其高吸收负荷和高选择性吸收SO2更进一步降低其消耗成本。该脱硫系统主要包括预洗涤塔、吸收塔、解吸塔、热交换器、回流储液器等。
1、CANSOLV技术的优点：占地面积小，非常适应于用地紧张的工厂；吸收剂可再生，运行成本低；系统运行简便、可靠，可实现高达五年的无系统故障，无需停机检修；无二次污染等。
2、CANSOLV技术的缺点：吸收剂价格较高；预洗涤塔段为强酸环境，需采用防腐材料；会产生一定量的废水；副产品的利用需特定的设备（如SO2转化为硫酸）等。 （三）、SDA技术
SDA是Spray Drying Absorption的缩写，意思是喷雾干燥吸收。SDA技术是一种半干法烟气脱硫技术，一般使用生石灰（CaO）作为吸收剂。
生石灰经过消化后制成熟石灰浆液（Ca(OH)2）。消化过程被控制在合适的温度，使得消化后的熟石灰具有非常大的比表面。熟石灰浆液通过泵送至吸收塔顶部的旋转喷雾器，在雾化轮接近10000rpm的高速旋转作用下，浆液被雾化成数以亿计的约50um的雾滴。
未经处理的热烟气进入吸收塔后，与呈强碱性的吸收剂雾滴接触，烟气中的酸性成份（HCl、HF、SO2、SO3）被吸收，同时雾滴的水分被蒸发，变成干燥的脱硫产物。这些干燥的脱硫产物有少量直接从塔底排出，大部分随烟气进入塔后的除尘器内被收集，再通过机械或气力方式输送。处理后的洁净烟气通过烟囱排放。
该脱硫系统主要包括除尘器、浆液制备系统、旋转雾化器、喷雾干燥吸收塔、再循环制浆系统等。
1、SDA技术的优点：系统简单、易操作；能使用低品质的石灰；操作弹性大，对不同的烟气温度和烟气成份能进行快速响应；可以简单地增设活性碳喷射装置，有效去除二恶英、重金属等污染物；不产生污水，且可以用低质量的水，如河水、海水及其它系统产生的工艺废水；低投资、低运行成本等。
2、SDA技术的缺点：脱硫产物含有杂质，不能按工业品的要求加以利用等。
（四）、NID技术
NID技术是一种干法烟气脱硫技术，是基于“简洁”和“紧凑”设计理念开发的一种集除尘、脱硫、去除重金属和有机污染物为一体的烟气处理技术。
对NID技术来说，消石灰Ca(OH)2或者生石灰CaO均可用作反应剂。NID技术的核心是其专利产品混合器/调湿器。通过向除尘器集尘中加水将灰尘中的平衡水分含量增加几个百分点。在混合器中水被均匀地加在循环烟尘中，固体粉尘可以自由流动而不粘结，确保了湿尘在烟气流中均匀分布并吸收SO2。石灰、水、循环烟尘的混合在烟气流外完成，保证了其在喷入烟气流前混合均匀。该脱硫系统主要包括布袋除尘/吸收器、烟尘干燥器、混合器/调湿器等。
1、NID技术的优点：投资成本低；占地面积小，是一种对现有设备进行改造时最简单的工艺选择之一；能耗少；无废水排出等。
2、NID技术的缺点：脱硫产物含有杂质，不能按工业品的要求加以利用等。
三、其它烧结脱硫技术
以上是我国已应用或将要应用的烧结脱硫技术的情况。
但根据国外烧结脱硫的发展情况，取得成功的技术还有活性炭吸附技术、海水脱硫技术等。
活性炭吸附技术：该技术于1987年由新日铁名古屋厂最先使用，是一种干法脱硫技术。其脱硫过程一般分为3个部分：首先烟气进入吸收塔，烟气中的二氧化硫、氧气和水蒸气吸附在活性焦的表面。然后，在活性焦表面活性点的催化作用下二氧化硫被氧化成三氧化硫。最后，三氧化硫与水蒸气反应生成硫酸，吸附在活性焦的表面。吸附饱和的活性焦需排出硫酸再生，同时补充新活性焦。
活性焦再生是将活性焦加热到300℃～600℃，吸附在活性焦表面的硫酸和活性焦表面的炭发生化学反应，生成二氧化硫、二氧化碳和水等。气体中的二氧化硫含量为20%～40%，可根据需要加工为硫酸等化工产品，脱附后的活性焦可循环使用。
该技术具有脱硫剂可重复利用、不消耗水、不产生废水、无二次污染、能同时治理烧结产生的二恶英和氮氧化物等优点，是一项一体化的先进烟气净化技术，在住友金属鹿岛厂、新日铁名古屋厂、韩国浦项制铁等多家国外企业应用。
海水脱硫技术：海水脱硫技术是利用海水的天然弱碱性吸收二氧化硫的一种脱硫技术，工艺流程相对简单，基建投资较低，脱硫剂为取之不尽的海水，且不产生额外的副产品，不存在废渣废料的处理，非常适合我国沿海钢铁企业的烧结机脱硫。但目前这种技术仅在电力行业有成功应用的经验。海水脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、供排海水系统及海水恢复系统组成。
综上所述，国内外烧结烟气脱硫的技术有很多种，每种技术各有其优缺点。选用何种技术主要取决于烟气的含硫率、脱硫效率、脱硫剂的供应条件及用户的地理位置、副产品如何利用等因素。脱硫技术相同但在不同的地区，其脱硫成本将不尽相同。因此，根据各钢铁企业的具体情况选择最适合的脱硫技术是至关重要的，因为它不但影响到脱硫系统的安全可靠运行，而且也直接关系到脱硫系统的运行成本等实际问题。
随着国家对能源和环保的愈加重视，节能减排已成为当前宏观调控的重点工作之一，钢铁企业的烧结脱硫自然得到了各级政府和相关企业的高度重视。在目前我国烧结脱硫蓬勃发展的关键时期，钢铁企业不能仅为了应付国家环保检查而不顾效果草率建设烧结脱硫工程，应加紧与致力于烧结脱硫的环保公司密切合作，慎重考虑，多方考察，找到适合本企业的成熟脱硫技术，共同为钢铁企业烧结脱硫做出贡献。
