田野 张晓琳 王志成 李井斌

摘 要：冶金行业在生产过程中，将产生大量的二氧化硫以及多种有毒有害气体或者颗粒物，不仅给自然生态环境造成严重污染，同时，也给人们的身体健康构成直接威胁。面对这一严峻形势，近十年来，国家针对冶金等重污染行业，提出了最为严格的“超低排放”要求，为了响应国家号召，冶金行业不断对脱硫技术进行创新升级，通过实践应用，二氧化硫以及颗粒物等污染物吨钢排放降幅达到60%以上。因此，本文将着眼于冶金企业节能减排与烟气脱硫技术的应用现状，以及未来发展趋势展开论述。

关键词：冶金企业;节能减排;烟气脱硫技术;现状;发展趋势

烟气脱硫主要包括湿法、半干法以及干法三种脱硫工艺，而石灰—石膏技术、海水脱硫技术、磷铵复合肥技术、喷雾干燥技术、密相干塔技术则是冶金企业生产过程中较为常用的烟气脱硫技术。近年来，随着各种新兴脱硫技术的相继问世，冶金企业的烟气脱硫效果得到显著改善，在确保正常生产工艺流程的基础上，二氧化硫等大气污染物的总排放量大幅减少，冶金企业也实现了经济效益与环保效益双丰收的美好愿景。

1 冶金企业节能减排与烟气脱硫技术应用现状分析

1.1 石灰—石膏脱硫技术

石灰—石膏法属于典型的湿法脱硫工艺，其脱硫原理是通过吸收塔喷淋浆液与浆液池氧化等措施，达到脱除二氧化硫的目的。在吸收塔内，SO2 和CaCO3发生化学反应，生成CaCO3和CO2，SO3与CaCO3发生化学反应，生成CaCO4和CO2，石膏的初级沉淀物在氧化作用下生成CaSO4.2H2O（s），同时，亚硫酸盐与钙离子发生化学反应生成CaSO3.1/2H2O（s），在这一反应过程中，吸收塔可以有效脱除二氧化硫、HCl和HF等污染物，即碳酸钙与HCl和HF发生中和反应，最终烟气中的二氧化硫生成了稳定的、无害、无污染的CaSO4（石膏）。由于该方法反应速度快、脱硫效率高、设备运行安全稳定，而且反应过程中所需的吸收剂，即石灰石粉来源渠道较为广泛，因此，这种湿法处理工艺是冶金企业最为常用的一种脱硫技术类型。

1.2 海水脱硫技术

海水脱硫主要以天然海水作为脱硫吸收剂，以达到脱除烟气中二氧化硫的目的。该方法可以就地取材，节省大量的淡水资源，当天然海水吸收二氧化硫等污染物以后，将直接生成海水中的天然组成，即硫酸盐，因此，整个处理过程不会产生其它的废弃物。而且采用这种方法，其脱硫效率能够达到90%以上，另外，在前期脱硫项目投产建设以及项目运营过程中，投入的费用相对较低[1]。但是，应用该技术脱除烟气中的二氧化硫，最终的排放物再次排入海洋，势必对海洋环境造成二次污染。因此，在应用海水脱硫技术时，首先应当测定排放物中的PH值、COD、悬浮颗粒、重金属含量等指标，满足国家及行业标准的方可排入海水当中。

1.3 磷铵复合肥脱硫技术

磷铵复合肥脱硫技术即PAFP法，这种脱硫工艺湿法脱硫范畴，在脱硫过程中，主要利用天然磷矿石以及氨元素作为处理原料，烟气脱硫流程涉及一级脱硫，即生成稀硫酸过程，稀硫酸萃取磷矿石获得稀磷酸溶液过程，磷酸与氨的中和液的二级脱硫过程，以及料浆浓缩干燥剂生成磷铵复合肥过程。目前，由于该技术在实际应用当中，脱硫效率较低，而且化学反应过程不稳定，因此，关于该技术的实际应用案例少之又少。

1.4 喷雾干燥脱硫技术

喷雾干燥脱硫技术属于半干法脱硫工艺，历经近半个世纪的发展和演变，该技术日渐成熟，其脱硫效果可以达到70%以上，据实验数据表明，二氧化硫的脱除率最高能够达到98%。主要脱硫原理是：吸收剂浆液被雾化后，直接喷入吸收塔内，在吸收塔当中，吸收剂与烟气中的二氧化硫发生化学反应，生成干粉状固体颗粒，其中，一部分生成产物在吸收塔内被分离，另一部分则进入到电除尘器当中，而完成脱硫过程。这种脱硫技术由于除尘器在长时间运行过程中，除尘器温度常常低于露点温度，在壁面上凝结大量酸液，而腐蚀除尘器壁面，缩减除尘器的使用寿命。

1.5 密相干塔脱硫技术

该技术属于一种较为先进的半干法脱硫技术，由于脱硫装置占地面积小，脱硫效率高，消耗水量低，投入成本少，而且在脱硫过程中产生的副产物易于回收处理。因此，在冶金企业脱硫工艺中使用频率相对较高。但是，在脱硫过程中使用的脱硫剂与烟气之间容易出现不发生化学反应的情况，导致部分活性灰外排，而给自然生态环境造成二次污染。基于这一弱势，技术研发人员不断对密相干塔技术进行创新改进，并取得了较为理想的实际应用效果。

2 冶金企业节能减排与烟气脱硫技术的发展趋势

2.1 湿法脱硫技術逐步被取代

目前，国内外的冶金生产企业在脱硫过程中，已经很少使用石灰—石膏等湿法脱硫技术，而半干法与干法脱硫技术逐步成为脱除二氧化硫等有害物质的首先处理方案。因此，在未来一段时期，国内的冶金企业在建立脱硫项目时，将逐步向半干法与干法工艺过渡，这也是我国冶金企业脱硫技术应用的必然发展趋势[2]。

2.2 综合性净化技术取代单一性脱硫技术

近年来，国家对冶金企业在生产过程中产生的二氧化硫等污染物的现实问题高度重视，并制订出台了“冶金行业大气污染物排放标准”，在标准当中，对二氧化硫、二恶英等污染物的排放标准做出了明确规定，这就需要冶金企业在掌握脱硫技术的同时，必须同时兼顾考虑脱硝技术、脱HF、HCl技术、脱PCDD技术以及脱重金属技术，因此，脱除多种有害物质的综合性净化技术将取代传统的单一型脱硫技术，这势必会给冶金企业的可持续稳步发展带来生机与活力。

2.3 消除二次污染，提高副产物综合利用价值

冶金企业在脱硫过程中，将产生大量的石膏等副产物，由于石膏当中含有结晶硫酸钙，如果不及时予以处理，将对自然生态环境造成二次污染。近年来，冶金企业主要针对石膏副产物的综合利用问题进行深入探讨和实践，使石膏副产物成为一种广受好评的建筑材料。比如建筑β型石膏，主要是由二水脱硫石膏在不饱和水蒸汽当中经过脱水、干燥、研磨而成。实验测定结果显示，这种建筑材料具有品位高、杂质少、强度高等特点，比天然石膏的强度要高出40%以上，因此，在建筑行业得到普遍推广和应用。

结束语：

节能减排是冶金企业常抓不懈的一项重点工作，尤其在应用烟气脱硫技术时，技术人员应当积极借鉴先进的、成熟的经验，不断对现有脱硫技术进行创新改良，同时兼顾考虑脱除多种污染物的综合净化技术，建立一套科学完善的烟气脱污除污机制，为企业创造更多的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]杨忠祥，周勇，夏春波.冶金企业烟气脱硫工程项目评价研究[J].信息记录材料，2018，19（5）：14-15.

[2]王卫红.探究钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝联合治理技术[J].设备管理与维修，2020（10）：108-109.

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