防止钢铁生产系统二恶英的泄放

防止钢铁生产系统二恶英的泄放

冶金工业是排放包括二恶英在内的持久性有机污染物的主要来源之一，尽管可以采取多种措施，减少生产过程中二恶英的产生，但以目前的技术手段尚难以完全抑制。因此，必须认真考虑如何防止生产系统已生成的二恶英等有机污染物的泄放及其对环境的污染，可以从以下几个方面着手：

1．高效过滤技术。200℃以下的温度条件下，二恶英绝大部分都以固态形式吸附在烟尘表面,而且主要吸附在微细的颗粒上。湿法除尘对二恶英的净化效率为65%～85%,静电除尘器则要低一些(国内某钢铁企业烧结机电场静电除尘器实测平均净化效率为50.7%),而袋式除尘器则一般可以达到85%～90%或更高。除尘器入口烟气温度的高低决定了二恶英的减排效率,温度越低效果越佳。有关研究资料表明,若采用合适的滤料，布袋除尘器后二恶英的排放浓度不到电除尘器的10%。因此,烧结机的二恶英减排应尽可能选用袋式除尘。国外已有不少采用袋式除尘的成功例子，如美国几个有烧结的钢厂：美国钢铁公司、内陆钢铁公司、杰尼瓦公司、WCI公司等均为袋式除尘。二恶英终的排放浓度与排放废气中的含尘浓度成正比关系,因此必须尽大可能降低烟尘的排放浓度,除尘效率应尽可能提高。

2．物理吸附技术。二恶英可被多孔物质(如活性炭、焦炭、褐煤等)吸附，利用这一特性可对其进行物理吸附，国外已广泛采用,一般有携流式、移动床和固定床等三种形式。携流式是指在除尘器前烟道喷入吸附剂,吸附二恶英后的吸附剂被除尘器脱除从而达到减排目的。该方式投资及运行成本省。移动床是指吸附剂从吸附塔上部进入下部排出或者下部进入上部排出,一般设在除尘器后(设在除尘器前会降低脱除效果并增加运行成本)，此法一次性投资比较大。固定床中的吸附剂是不动的,烟气流过其表面时二恶英被脱除。用褐煤作吸附剂可使烧结废气中二恶英终排放量降低80%左右,欧洲多家钢厂实测减排效果为70%。使用焦炉褐煤粉末作吸附剂和袋式除尘,二恶英排放量可减少98%。该技术要求吸附剂具有高比表面积，喷入时要求分散均匀性好,但在喷入某些型号煤粉时好用石灰与煤粉混合进行惰性化处理或喷煤的同时喷入石灰,以防引起火灾和爆炸。喷入活性碳可能会比喷褐煤具有更好的减排效果,因为活性碳的比表面积更大。

3．催化分解技术。日本明古屋国家工业研究所开发的二氧化钛加紫外光催化分解技术,可使二恶英去除98.6%,同时还能分解烟气中55%的氮氧化物。其基本原理是：二氧化钛在紫外光照射下产生氧化性极强的羧基自由基,对所有的有机物都能氧化成二氧化碳和水,分解率高、降解速度快,其终生成物是无害物，处理彻底，不存在二次污染。我国西北化工研究院开发的氧化钛–氧化钒–氧化钨催化剂氧化分解技术,在240～320℃试验条件下二恶英去除率达95%～99%，连续运行400多小时催化剂仍保持优良的活性。考虑到催化剂的中毒问题,催化反应装置一般宜设在除尘器后,但此时烟气温度已低于150℃或更低,故需对烟气进行加热。该技术设备投资比较大,运行成本也比较高。

4．戈尔催化过滤技术。由美国戈尔公司1998年发明的一种“表面过滤”与“催化分解”相结合的“覆膜催化滤袋”技术,在垃圾焚烧、危险废物(包括医疗废物)焚烧及再生铝等行业已有大量应用。滤袋由特殊薄膜与催化底布组成,底布为针刺结构，纤维由膨体聚四氟乙烯复合催化剂组成,集高效除尘与催化氧化于一身。与传统技术相比，二恶英去除率高达98.4%,且气态二恶英在低温状态(180～260℃)可被彻底分解而不是吸附转移,不存在二恶英的再次合成和二次污染，不需要喷吸附剂或碱性物质,不需要改造现有设备,只需要更换除尘器滤袋,施工简单方便。

5．烟气循环技术。将烧结烟气回用作助燃空气，经过烧结高温区焚烧以后二恶英排放总量可以明显降低,不仅利用了烟气余热、节约了能源,同时还可以减少氮氧化物及烟尘的排放量。