[发明专利]一种铁矿烧结烟气PM10和PM2.5的减排方法

说明书

本发明公开了一种铁矿烧结烟气PM10和PM2.5的减排方法，属于铁矿烧结过程污染物减排技术领域。本发明的一种铁矿烧结烟气PM10和PM2.5的减排方法，铁矿烧结过程中，在烧结烟气的烟气通道中喷入团聚液，烧结烟气中的微细颗粒物在团聚液的作用下团聚长大，并采用除尘装置除去团聚长大的微细颗粒物，所述的团聚剂包括聚合氯化铝、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺和固体添加剂。本发明的一种铁矿烧结烟气PM10和PM2.5的减排方法，使得吸附有微细颗粒物的团聚液雾滴在低压情况下成核、碰撞、长大，形成的大颗粒团聚物，并采用除尘装置除去团聚长大的微细颗粒物，实现微细颗粒物的高效减排，为铁矿烧结过程微细颗粒物的减排提供了全新的减排途径。

技术领域

本发明涉及铁矿烧结过程污染物减排技术领域，更具体地说，涉及一种铁矿烧结烟气PM10和PM2.5的减排方法。

背景技术

可吸入颗粒物是指可通过鼻和嘴进入人体呼吸道的颗粒物的总称，用PM10表示(环境空气中空气动力学直径小于10微米的颗粒)。PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大，而且，它能够进入人体肺泡甚至血液循环系统，直接导致心血管病等疾病。当前可吸入颗粒物污染己经成为突出的大气环境问题，引起世界各国的高度重视。它对人体健康有严重危害，也是导致大气能见度降低、酸沉降、全球气候变化、光化学烟雾等重大环境问题的重要因素。美国、欧盟、英国等的空气质量标准先后均对中PM2.5进行了明确的要求；2012年2月，中国环境保护部颁布了新的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)，增设了PM2.5平均浓度限值。

钢铁工业既是国民经济的重要支柱产业，又是耗能和污染大户。目前我国粗钢年产量已经超过8亿吨，接近全球产量的50％。根据《2012年中国环境统计年报》，黑色金属冶炼及压延加工业烟(粉)尘排放量为181.3万t，占重点调查工业企业排放量的18.9％，位于第三位。PM10(粒径≤10μm的颗粒物)和PM2.5(粒径≤2.5μm的颗粒物)的源解析表明，钢铁冶金工业已经成为我国大气中PM10和PM2.5的主要来源之一。烧结工序是现代钢铁生产流程中必不可少的环节，但又是钢铁工业最大的PM10和PM2.5排放源，占其总排放量的40％左右[1-3]。由于铁矿烧结是抽风过程且烟气湿度大，目前烧结厂主要采用静静电除尘器来净化烧结烟气中的颗粒物，静静电除尘器对烟气中的粗颗粒物去除效果较好，但对于粒径小于10μm的微细颗粒物，由于其比电阻高、荷电能力差，除尘效率显著降低。烧结烟气经过静电除尘后，烟气中90％以上的颗粒物为PM10，80％以上的颗粒物为PM2.5[4]。

铁矿烧结烟气是在抽风烧结过程中空气穿过烧结料层，经过一系列复杂的物理化学变化形成的。由于受到原料条件、混合料配比、工艺参数等因素的影响，使得烧结烟气的化学成分复杂多变，烟气流量、温度及各污染物浓度波动很大。归纳起来，烧结烟气有如下典型的特点[5-7]：

(1)烧结过程漏风率可达40-50％，使得产生烟气量很大，据统计生产1t烧结矿能产生4000-6000m3的烟气量；而且烟气量根据原料成分、工艺参数的差异发生变化，使得烟气量波动较大；

(2)烟气温度波动范围大，随工艺条件、燃料配比而发生变化，烟气温度在：80-160℃波动；

(3)烟气含湿量较大，水分含量为10％左右。烧结混料过程中需要加入适量的水分进行混合、制粒，从而保证料层的透气性；

(4)烟气中含粉尘量大，其中包含大量微细颗粒物，每吨烧结矿产生20-40kg的粉尘；