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项目年度编号
2300110104
中图分类号
X701.3
成果公布年份
2023
成果简介
项目属于环境工程领域。
以轧钢加热炉、发电锅炉、热风炉为代表的燃气窑炉是钢铁企业S0<sub>2</sub>的主要排放源之一。与烧结等环节具有单套烟气量大(>100万Nm<sup>3</sup>/h)、S0<sub>2</sub>浓度高(>1000mg/m<sup>3</sup>)的特点不同，燃气窑炉的单套烟气量较小(<50万Nm<sup>3</sup>/h)、SO<sub>2</sub>浓度较低(50～200mg/m<sup>3</sup>)，但台套数多、点位分散。随着钢铁行业超低排放实施，燃气窑炉烟气S0<sub>2</sub>排放标准由200mg/m<sup>3</sup>降至50mg/m<sup>3</sup>以下，钢铁企业面临巨大的减排压力。同时，在“碳中和”和钢企经济效益下滑的双重背景下，研发低能耗、低成本的S0<sub>2</sub>减排技术，对于助力钢铁企业实现绿色可持续发展具有重要意义。
钙基固定床干法脱硫技术具有系统简单、投资小、无废水、运维方便、副产物易处理等优点，适用于钢铁企业的燃气窑炉烟气脱硫。受限于氢氧化钙与S0<sub>2</sub>反应的活性较差，传统钙基固定床脱硫技术存在着脱硫剂装填量大、需要更换频繁、系统阻力大的缺点。如何提升脱硫剂的反应速率、增大硫容以及优化装填方式，从而有效减少装填量、延长更换周期、降低系统能耗，是该技术面临的难题。鉴于此，项目组从干法脱硫基础理论开展系统研究，在微观脱硫机理的指导下研发出富缺陷位脱硫添加剂，将引入高效添加剂制备的“新型钙基增效脱硫剂”成功应用到燃气窑炉烟气脱硫中，构建了高效低耗脱硫技术体系。
主要内容和特色创新如下：(1)开展复杂烟气SO<sub>2</sub>脱除研究，建立了多种吸附材料的脱硫数据储备，厘清了复杂烟气情况下的so<sub>2</sub>吸附机理与相关因素影响的内在机制，发现了催化SO<sub>2</sub>氧化对于干法脱硫性能的显著提升作用。(2)开展SO<sub>2</sub>催化氧化研究，获得一系列富缺陷位脱硫添加剂，总结出添加剂制备方法-物化性质-提升效果三者之间的关联模型，研发出“新型钙基增效脱硫剂”。(3)成功实现了“新型钙基增效脱硫剂”的规模化工业应用。相比于传统钙基脱硫剂，新型增效脱硫剂的反应速率显著提高，使用空速由原来的500h～1提高至800h～1，在保证脱硫效率的前提下，装填量可降低37.5%；硫容显著提升，相同装填量下，脱硫剂更换周期可由原来的90天延长至135天；通过装填方式优化，节省风机耗电约30%。
该技术具有优秀的市场竞争力，已建成燃气窑炉烟气脱硫项目14套，在建项目3套，直接合同额1.78亿元；已累计实现SO<sub>2</sub>减排>3000吨；“新型钙基增效脱硫剂”年均销售>10000吨，已与多家企业达成项0建设或脱硫剂销售意向，“新型钙基增效脱硫剂”的年均销售量预期可达到20000吨以上，为中国工业烟气污染治理继续贡献力量。
完成人
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