【摘要】：近年來,我國日趨嚴重的大氣環(huán)境污染直接影響人們的健康和生活,因此,國家針對鋼鐵行業(yè)煙氣中二氧化硫和氮氧化物的排放情況提出了明確標準。本文是在前人研究的基礎上,通過分析國內(nèi)典型的脫硫和脫硝工藝,綜合馬鋼5號焦爐煙氣的特點,提出4套脫硫脫硝工藝方案,經(jīng)過工藝案例和實際案例分析對比,最終確定先SCR脫硝,再余熱回收,最后濕法脫硫的工藝路線,通過物料守恒、熱量守恒和設備選型論證,以及大型化工模擬軟件Aspen Plus對該工藝中的主要參數(shù)進行模擬分析,探究了煙氣流速、氨氮比對脫硝過程的影響和液氣比、鈣硫比對脫硫過程的影響,最后進行經(jīng)濟分析。模擬結(jié)果表明:(1)煙氣流速為2~6m/s時,隨著煙氣流速的加快,NO的脫除率下降,但考慮到工藝實際運行效果,不采取最低流速,一般煙氣流速在3.2~3.6m/s時,NO的脫除率可達到84.6%;(2)NH3/NO比值為1~1.5時,NO的脫除率隨比值的增加而增加,當比值達到1.5時,NO的濃度幾乎不變,為了防止過量的氨發(fā)生逃逸現(xiàn)象,一般取NH3/NO在1.05左右,此時,NO的脫除率可達到82.4%;(3)在脫硫工藝中,發(fā)現(xiàn)當液氣比為0.8~2.2時,脫硫率隨著溶液量的增加而增加,當液氣比達到1.3時,脫硫率達到99.7%;(4)在脫硫工藝中,發(fā)現(xiàn)隨著碳酸鈣投加量的增加,脫硫率升高,鈣硫比約為0.5時(此時每小時添加碳酸鈣70kg),二氧化硫的流量由原來的1.37kmol/h變?yōu)?.023kmol/h,脫除率接近100%,上述二氧化硫完全溶于溶液,生成亞硫酸氫根離子和亞硫酸鈣;而隨著碳酸鈣的增加,亞硫酸根離子與碳酸鈣反應生成亞硫酸鈣,導致亞硫酸根離子漸漸減少、亞硫酸鈣漸漸增加。鈣硫比為1時(此時每小時添加碳酸鈣137kg),二水合亞硫酸鈣的流量為1.33kmol/h,幾乎所有的二氧化硫都轉(zhuǎn)化為二水合亞硫酸鈣,經(jīng)氧化生成二水合硫酸鈣。
[Abstract]:In recent years, the increasingly serious air pollution in China directly affects the health and life of people. Therefore, the state has put forward a clear standard for the emission of sulfur dioxide and nitrogen oxides in the flue gas of iron and steel industry. On the basis of previous studies, through analyzing the typical desulphurization and denitrification processes in China and synthesizing the characteristics of the flue gas of Masteel No.5 coke oven, four sets of desulphurization and denitrification technology schemes are put forward. The process route of first SCR denitrification, then waste heat recovery, and finally wet desulfurization was determined. The main parameters of the process were simulated and analyzed by means of material conservation, heat conservation and equipment selection demonstration, as well as large scale chemical simulation software Aspen Plus. The effects of flue gas flow rate, ammonia to nitrogen ratio on denitrification process, liquid-gas ratio and calcium to sulfur ratio on desulfurization process were investigated. Finally, economic analysis was carried out. The simulation results show that: (1) when the flue gas velocity is 2~6m/s, the removal rate of no decreases with the increase of flue gas velocity, but considering the actual operation effect of the process, the lowest flow rate is not adopted. The removal rate of no can reach 84.6 when the flow rate of flue gas is 3.2~3.6m/s. (2) when the ratio of NH3/NO is 1 ~ 1.5, the removal rate of no increases with the increase of ratio, and the concentration of no is almost unchanged when the ratio reaches 1.5. In order to prevent excessive ammonia from escaping, Generally, NH3/NO is about 1.05, and the removal rate of no can reach 82.4. (3) in the desulfurization process, it is found that when the ratio of liquid to gas is 0.8 ~ 2.2, the desulfurization rate increases with the increase of solution content, and when the ratio of liquid to gas reaches 1.3, the desulfurization rate reaches 99.7. (4) in the desulfurization process, It is found that with the increase of calcium carbonate dosage, the desulphurization rate increases. When the Ca / S ratio is about 0.5 (when calcium carbonate 70kg is added per hour), the flow rate of sulfur dioxide changes from the original 1.37kmol/h to 0.023 kmol / h, and the removal rate is close to 100. The above sulfur dioxide is completely dissolved in the solution. The formation of hydrogen sulfite ion and calcium sulfite, but with the increase of calcium carbonate, the reaction of sulfite ion with calcium carbonate to form calcium sulfite, which led to the decrease of sulfite ion and the increase of calcium sulfite. The ratio of calcium to sulfur is 1 (adding calcium carbonate 137kg per hour) and the flow rate of calcium sulfite dihydrate is 1.33 kmol / h. Almost all sulfur dioxide is converted into calcium sulfite dihydrate and oxidized to calcium sulfate dihydrate.
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X784

【參考文獻】

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本文編號：2238930