1 国内外烧结机烟气脱硝脱二恶英技术发展现状

目前，可以工程应用并且有实际业绩的烧结、球团烟气NOx和DXN治理技术只有活性炭吸附和选择性催化还原(S-SCR)两种技术。活性炭吸附技术是在20世纪50年代由德国Bergbau-Forschung公司开发，其主要原理是在活性炭吸收塔中，用活性炭(焦)吸附DXN和SO2，并用NH3还原NOx，可以实现同时脱硫脱硝脱二恶英功能。在日本新日铁住金、JFE、韩国浦项及澳大利亚博思格(BHP)、中国太钢等企业的烧结机烟气净化工程中均有应用案例。

S-SCR技术是在电力行业SCR脱硝技术基础上发展起来的，用于烧结烟气脱硝脱二恶英的工程技术，催化剂经过升级优化，实现了在同一反应器、同一催化剂表面同时脱硝脱二恶英的作用。此技术在中国台湾、韩国浦项及奥地利奥钢联均有建造工程业绩，目前共投运11台套，该工艺可与已建脱硫装置串联形成一体化烟气脱硫、脱硝及脱二恶英技术，但是在中国大陆尚无投用工程应用案例，目前宝钢股份4号烧结机烟气S-SCR脱硝脱二恶英工程项目正在紧张施工过程中，计划2016年9月建成投产。

1.1 活性炭吸附技术

活性炭(焦)脱硫脱硝脱二恶英技术是在活性炭吸收塔中，利用活性炭庞大的孔结构和比表面积，通过物理和化学吸附作用吸附烟气中的SO2、NOx、DXN，并用NH3还原吸附的NOx，实现同时脱硫脱硝脱二恶英。20世纪60年代日本也开始研发，通过合作和技术转移以及自主开发，形成日本住友、日本J-POWER(MET-Mitsui-BF)和德国WKV等几种主流工艺。

1.1.1 脱硝反应原理

1)选择性催化还原反应，改性过的活性炭亦具有一定的催化剂作用，将NO还原为N2，即NO NH3 1/4O2→N2 3/2H2O。

2)非选择性催化还原反应，氨气注入烟气后，会与吸附在活性炭上的SO2发生反应，生成氧化硫氨或硫氨，但是在活性炭再生时会作为-NHn基化合物残存于活性炭细孔之中。这种-NHn基物质被称为碱性化合物或还原性物质。活性炭在再生之后以含有这种碱性化合物的状态循环到吸附反应塔，与烟气中的NOx直接反应还原成为N2。这种反应是活性炭的脱硝反应，称为Non-SCR反应。

1.1.2 工艺流程

活性炭脱硝脱二恶英系统主要包括吸附反应系统、解吸系统、活性炭输送系统、活性炭补给系统。吸附系统主要设备由吸附塔、NH3添加系统等组成。在吸附塔内设置了进出口多孔板，使烟气流速均匀，提高净化效率。吸附塔内设置三层活性炭移动层，便于高效脱硫、脱硝。吸附了硫氧化物的活性炭，经过输送机送至解吸塔，在这里活性炭从上往下运行，首先经过加热段，被加热到超过400℃，将活性炭所吸附的物质解吸出来。富二氧化硫气体(SRG)被排至后处理设施，制备硫酸。解吸后的活性炭，在冷却段中冷却到150℃以下，然后经过输送机再次送至吸附塔，循环使用。

1.1.3 存在问题

活性炭吸附净化技术可以在同一套装置内实现同时脱硫、脱硝、脱二恶英效果，装置集中，方便管理，但随着此类工程装置的投入运行，其缺点也得到了进一步的体现：

1)脱硝效率。通过调整活性炭的循环量及新鲜活性炭的补给量，可以有效提高脱硫效率，但其脱硝效率相对较低，中国太钢烧结烟气活性炭吸附净化项目中，脱硝效率只有33%，在烧结烟气污染物排放标准日益严格的条件下，该脱硝性能将无法满足相应的排放要求。