二氧化硫、氮氧化物是钢铁行业产生的主要污染物，大部分来源于钢铁烧结工序。二氧化硫和氮氧化物对大气环境、动植物生长、人类身体健康以及国民经济等形成巨大的威胁。目前，二氧化硫的脱除技术在国内外已有了普遍的工程应用，而氮氧化物的控制技术尚未进入工程应用阶段。国家十二五计划提出对氮氧化物的总量排放控制。因而，要求钢铁行业，尤其是烧结工序加强氮氧化物的排放控制。本文对钢铁烧结烟气脱硫脱硝过程进行数值模拟与工程试验。
本文分别以南京钢铁股份有限公司2×180、1×360、2×220 m2烧结烟气旋转喷雾塔、喷淋塔、鼓泡反应器为对象，建立1∶1的三维模型，并对气液流动与脱硫脱硝过程耦合进行数值模拟计算。模拟结果与监测数据进行比对，验证并改进所建立的数理模型。在2×180 m2烧结烟气旋转喷雾塔上针对颗粒粒径、Ca/S、烟气流速、烟气温度、NO2/NO、SO2和NOx浓度等操作参数对脱硫脱硝效率的影响进行探究。并探究了在1×360m2烧结烟气喷淋塔中烟气温度、烟气流速、SO2浓度等操作参数对脱硫脱硝效率的影响规律。
本文重点针对添加氧化剂NaClO2的2×180m2烧结烟气旋转喷雾塔脱硫脱硝过程进行了数值模拟，并且考察了溶液中NaClO2/Ca(OH)2摩尔比、烟气流速、烟气温度、SO2和NOx浓度等对烟气中二氧化硫和氮氧化物脱除效率的影响。结果显示:随着NaClO2/Ca(OH)2摩尔比的增加，脱硝效率显著增大，脱硫效率基本不受影响;烟气流速的增大能使脱硫、脱硝效率均降低;增加烟气温度，能同时降低脱硫效率以及脱硝效率;随着烟气中SO2浓度的增加，脱硫效率明显降低，脱硝效率无显著变化;烟气中NOx浓度的增加将降低脱硝效率，对脱硫效率无明显影响。
结合数值模拟结果，针对2×180 m2烧结烟气旋转喷雾塔提出“石灰溶液中添加0.226t/h的氧化剂NaClO2进行二氧化硫、氮氧化物的联合脱除”的工程试验方案，该方案在南京钢铁股份有限公司2×180m2烧结烟气旋转喷雾塔上进行。并对将工程试验前后的烟气中二氧化硫、氮氧化物浓度进行监测与对比，结果表明:工程试验结果验证了本文所提方案的可行性与可靠性，且在实际生产中，可采用该方案指导并实施钢铁烧结工艺氮氧化物的排放控制。
- 作 者：
- 居静
- 学科专业：
- 动力工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东南大学
- 导师姓名：
- 钟文琪刘飞
- 学位年度：
- 2014
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
