اتجاه تطوير محفزات نزع النتروجين في صناعة الصلب ، كانت التكنولوجيا الحالية لإزالة الكبريت وعملية إزالة الغبار في شركات الصلب ناضجة جدًا ، وقادرة أيضًا على تحقيق متطلبات مؤشر الانبعاث المنخفض للغاية ، وهناك أيضًا العديد من الخيارات في المسار التقني ، ولكن لا تزال تقنية نزع النتروجين بحاجة إلى التطوير والتحسين. وفقًا للإحصاءات ، في عملية إنتاج صناعة الصلب ، تمثل انبعاثات أكاسيد النيتروجين الناتجة عن عملية تلبيد غاز المداخن حوالي نصف إجمالي انبعاثات أكاسيد النيتروجين في مصانع الصلب ، مما يجعل التحكم في أكاسيد النيتروجين في غاز مداخن التلبيد هو محور الإدارة البيئية لـ شركات الحديد والصلب بعد الغبار وإزالة الكبريت.

وفقًا لمتطلبات الانبعاث المنخفض للغاية ، يجب أن يصل تركيز أكاسيد النيتروجين لآلة تلبيد مطحنة الصلب إلى أقل من 50mg / Nm³. طرق العملية الرئيسية الحالية لنزع النتروجين من آلات تلبيد مصانع الصلب هي نزع النتروجين قبل إزالة الكبريت ونزع النتروجين بعد إزالة الكبريت ، ونزع النتروجين بعد إزالة الكبريت مع إزالة الكبريت شبه الجافة ونزع النتروجين بعد إزالة الكبريت الرطب.

تقنية التخفيض التحفيزي الانتقائي (SCR) هي تقنية نزع النتروجين الأكثر نضجًا ، وهي مرنة ويمكن دمجها بمرونة وفقًا لوحدات إزالة الكبريت المبنية / غير المدمجة ، ولديها قدرة قوية على التكيف مع التغيرات في ظروف العمل ؛ يمكن أن تصل كفاءة نزع النتروجين إلى أكثر من 90٪ أو أعلى ، ويمكن أن تحقق انبعاثات فائقة النقاء ؛ يمكن أن يعزز في نفس الوقت تحلل الديوكسينات ، دون توليد ملوثات ثانوية ؛ لا يوجد تلوث ثانوي للغازات العادمة ومياه الصرف الصحي. النظام بسيط وسهل التشغيل ، مع سلامة عالية ولا يوجد خطر من العواصف الترابية. محفزات نزع النتروجين هي المفتاح لتقنية نزع النتروجين SCR ، ومحفزات نزع النتروجين منخفضة الطاقة التي تتكيف مع ظروف درجات الحرارة المنخفضة لصناعة الصلب ،

في الوقت الحالي ، وفقًا للأشكال المختلفة لتكوين اللبيدات ، فإن عمليات إزالة النتروجين بعد DSR هي: إزالة الكبريت الرطب + إزالة الرطوبة الكهروستاتيكية + GGH + فرن الهواء الساخن + SCR ، إزالة الكبريت شبه الجافة + إزالة الغبار من كيس القماش + GGH + فرن الهواء الساخن + SCR ، إزالة الكبريت من الكربون المنشط وإزالة الغبار + نزع النتروجين SCR. عملية نزع النتروجين قبل DGD هي بشكل أساسي ترسيب إلكتروستاتيكي + GGH + فرن صهر ساخن + SCR + إزالة الكبريت.

I إزالة الكبريت الرطب + إزالة الرطوبة الكهروستاتيكية + GGH + فرن الصهر الساخن + SCR

بعد إزالة الكبريت من غاز المداخن الرطب وإزالة الرطوبة إلكتروستاتيكيًا ، تكون درجة الحرارة حوالي 50-60 درجة مئوية. يتم تسخين غاز المداخن ذو درجة الحرارة المنخفضة عن طريق التبادل الحراري بين GGH وغاز المداخن ذو درجة الحرارة العالية من منفذ SCR ، ثم يتم خلطه بغاز المداخن عالي الحرارة من فرن الهواء الساخن وتسخينه حتى 220-280 درجة مئوية لدخول SCR المفاعل ، ويتم تبريد غاز المداخن نزع النتروجين بواسطة GGH وتفريغه. يتطلب مسار العملية هذا رفع غاز المداخن بعد إزالة الكبريت الرطب من 50-60 درجة مئوية إلى 220-280 درجة مئوية ، باستخدام محفز بدرجة حرارة منخفضة يكون قليلاً على الجانب المكلف. بالنسبة لآلات التلبيد ، غالبًا مع أحجام غاز المداخن بملايين الأمتار المكعبة ، يجب تصميم مبادلات حرارية أكبر من GGH بالإضافة إلى استهلاك طاقة تسخين من 30 إلى 40 درجة مئوية لغاز الاحتراق ، لذا فإن تكاليف الاستثمار وتكاليف التشغيل مرتفعة. ومع ذلك ، يمكن أن يفي مسار العملية هذا بالانبعاثات فائقة النقاء وهو مستقر من الناحية التشغيلية ، لذلك على الرغم من أن العملية تنطوي على تكاليف استثمار وتشغيل عالية ، إلا أنها لا تزال موصى بها.

2 إزالة الكبريت شبه الجافة + كيس المرشح + GGH + فرن الصهر الساخن + SCR

بعد إزالة الكبريت شبه الجافة والترشيح الكيسي ، تكون درجة حرارة غاز المداخن حوالي 120 درجة مئوية. يتم تسخين غاز المداخن ذو درجة الحرارة المنخفضة عن طريق التبادل الحراري بين GGH وغاز المداخن ذو درجة الحرارة العالية من منفذ SCR ، ثم يتم خلطه بغاز المداخن عالي الحرارة من فرن الهواء الساخن وتسخينه حتى 180-250 درجة مئوية للدخول إلى مفاعل SCR ، ويتم تبريد غاز المداخن نزع النتروجين إلى GGH وتفريغه. يستخدم مسار العملية هذا أيضًا محفزًا بدرجة حرارة منخفضة وهو على الجانب المكلف ومناسب لآلات التلبيد مع إزالة الكبريت شبه الجافة. يعتبر غاز المداخن نظيفًا نسبيًا بالفعل بعد إزالة الكبريت شبه الجافة وإزالة الغبار ، وهو أيضًا مسار العملية الموصى به لأنه يمكن أن يفي بالانبعاثات فائقة النقاء ويعمل بثبات بعد التسخين ثم نزع النتروجين. لكن،

3 إزالة الكبريت من الكربون المنشط وإزالة الغبار + نزع النتروجين SCR

نظرًا لأن طريقة الكربون المنشط لا يمكنها تلبية متطلبات الانبعاثات المنخفضة للغاية لإزالة أكاسيد النيتروجين والجسيمات ، تشير العديد من الشركات الآن إلى إزالة الكبريت الرطب وشبه الجاف وإزالة الغبار + عملية نزع النتروجين SCR واختيار إضافة نزع النتروجين SCR بعد وحدة الكربون المنشط ، يمكن تصميم درجة حرارة نزع النتروجين عند 150-200 درجة مئوية ، ولكن لا يمكن التحكم في غاز المداخن المتكلس إلا بتركيز حوالي 15-20 مجم / متر مكعب عادي بعد إزالة الغبار بالكربون المنشط. طريقة الكربون المنشط هي طريقة جافة تمامًا ، وهي ليست فعالة في التقاط المعادن القلوية مثل الطرق الرطبة وشبه الجافة ، ومحتوى المعدن القلوي في الرماد المتطاير بعد إزالة الغبار بالكربون المنشط يصل إلى 30-50٪ بالوزن. في نفس الوقت، ينقل غاز المداخن الذي يمر عبر وحدة الكربون المنشط غبار الكربون وثنائي كبريتات الأمونيوم / كبريتات الأمونيوم إلى وحدة نزع النيتروجين اللاحقة. مع التأثير التآزري للمعادن القلوية ومسحوق الكربون وثنائي كبريتات الأمونيوم / كبريتات الأمونيوم ، يظل خطر إبطال مفعول التسمم بالمعادن القلوية وانسداد المحفز مرتفعًا بعد فترة طويلة من التراكم ، حتى مع تركيزات السخام منخفضة تصل إلى 15-20 ملجم / متر مكعب عادي ، مما يضع متطلبات أعلى على تصميم المحفز ، وهي عملية يمكن أيضًا أن تعمل بثبات إذا تم إقرانها بمحفز مناسب.

4 ترسيب كهرباء ساكنة + GGH + فرن صهر ساخن + SCR + إزالة الكبريت

يتم تنفيذ مسار العملية هذا قبل إزالة الكبريت ويستخدم محفز درجة حرارة متوسطة مقاومة للقلويات نسبيًا. يتم إزالة الغبار من غاز المداخن الخارج من اللبيدة إلكتروستاتيكيًا إلى درجة حرارة حوالي 130 درجة مئوية ، ثم يتم تسخينه إلى ما يزيد عن 300 درجة مئوية بواسطة GGH وفرن الهواء الساخن وإدخاله في مفاعل SCR. يتم تبريد غاز المداخن نزع النتروجين إلى 160 درجة مئوية بواسطة GGH وإرساله إلى برج إزالة الكبريت ، ويتم تصريف غاز المداخن المنزوع الكبريت من خلال المدخنة. هذه الطريقة رخيصة نسبيًا بسبب استخدام محفزات قسم درجة الحرارة المتوسطة ، وهي أقل تكلفة ، ولكن نظرًا لأن رماد آلة التلبيد يحتوي على 30-50wt٪ معادن قلوية ، فإن المحفز مطلوب ليكون لديه مقاومة قوية للتسمم بالمعادن القلوية. بخاصة، المرسب الكهروستاتيكي المجهز بآلة التلبيد لا يلتقط الغبار جيدًا وغالبًا ما يظل محتوى الرماد بعد إزالة الغبار مرتفعًا مثل 100mg / Nm³. يشكل هذا الرماد عالي اللزوجة عالي القلوية خطرًا معينًا لانسداد وتسمم عملية SCR.

مع تطور التكامل العلمي والاقتصادي في العالم ، تزداد أهمية وجود حقوق ملكية فكرية مستقلة في المنافسة السوقية يومًا بعد يوم. تم إجراء البحث حول تقنية نزع النتروجين من غاز المداخن في الصين في وقت متأخر نسبيًا ، وتم شراء تركيبات وخطوط إنتاج محفز نزع النتروجين المبكرة من التكنولوجيا الأجنبية ، مما أدى إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج ومحفزات نزع النتروجين باهظة الثمن. اعتمد الكثير من الابتكارات التكنولوجية على نموذج "الاستيراد - الامتصاص - إعادة الإنتاج". ومع ذلك ، فإن طبيعة غاز المداخن تختلف اختلافًا كبيرًا من صناعة إلى أخرى ، ولا يمكن استخدام تركيبات وتقنيات محفز نزع النتروجين المقدمة إلا لظروف عمل محددة لغاز المداخن.