铁矿烧结过程料层对SO2的吸附作用机制.docVIP

 铁矿烧结过程料层对 SO2 的吸附作用机制# 潘建，朱德庆，春铁军，阮志勇* （中南大学资源加工与生物工程学院，长沙 410083） 5 10 15 20 25 30 摘要：铁矿烧结烟气中的 SO2 来源于含铁原料和燃料中硫在高温下的分解和氧化，而烧结混 合料对 SO2 具有强烈的吸附作用。本文采用动态法研究烧结混合料对 SO2 的吸附机理和吸附 动力学进行研究，结果表明在低吸附量时吸附速度与吸附量 A 遵从一级反应动力学方程， 两者有较好的线性关系；并且在吸附初期，当混合料碱度越高且 CaO 来源于生石灰时，均 有利于烧结混合料对烟气中 SO2 的多相反应吸附。 关键词：铁矿烧结；SO2 烟气；吸附 中图分类号：X757 mechanism of SO2 adsorption by mixture bed layer during iron ores sintering PAN Jian, ZHU Deqing, CHUN Tiejun, RUAN Zhiyong (School of Minerals processing and Bioengineering,Central South University, Changsha 410083) Abstract: In iron ores sintering, SO2 in the flue gas originates from the pyrogenation and oxidation of sulphur compounds in iron ores and coke breeze at high temperature,and the sinter mixture has a strong adsorption for SO2. In this paper the adsorption mechanism and kinetics of sinter bed adsorbing SO2 were studied by adopting dynamic methods. The results show that the relationship between adsorptive rate and adsorption capacity (A) agrees linearly with the first order reaction kinetics equation at low adsorption capacity. Meanwhile, at the initial stages of adsorbing, the multiphase reaction of blends adsorbing SO2 is enhanced by an increase of basicity, especially with CaO originating from burnt lime. Key words: Iron ore sintering; SO2 flue gas; adsorption 0 引言 钢铁工业是能耗大户，也是污染大户[1-2]，我国钢铁工业外排 SO2 废气占全国的 7.5%， 居工业行业第 3 位。钢铁生产系统排放的 SO2 约 40%～60%来自烧结厂[3-4]，而我国是以烧 结矿为高炉主要炉料的国家之一，2010 年烧结矿产量达到 7.2 亿吨，居世界第一位。面对如 此大的污染源，不得不从经济和技术的角度寻找适宜的解决办法，减少烧结过程 SO2 总量的 排放，达到清洁生产及环境保护的多重目的。目前，对烧结烟气 SO2 排放控制主要有以下三 种方法：低硫原料配入法、高烟囱稀释排放法以及烟气脱硫法[5]。而这三种方法中烟气脱硫 是最为有效的 SO2 减排技术，也是目前研究最多的方向。但烧结过程烟气具有以下特点[6-8]： 35 烧 结机头 部烟气 流量大 ，一般 一顿成 品烧结 矿为 1500 ～ 2500 Nm3/t [8] 或 350000 ～ 3 或者更低；烟气含尘高，烟气温度高（150℃左右）。从而导致烧结烟气净化处理的经济效 益较差，成为烧结脱硫技术发展的主要障碍。 [9] 40  烧结烟气中 SO2 的排放具有以下规律，即硫化物、硫酸盐热分解生成 SO2—烧结料层吸附 SO2— 基金项目：高等学校博士点新教师基金(200805331038);国家自然科学基金 作者简介：潘建（1977.08—）,男，博士，副教授，主要研究方向：铁矿造块与直接还原，环境保护. E-mail: pjcsu@csu.edu.cn -1-  再分解—SO2 解吸附过程不断循环，直至烧结过程结束