烧结矿烧结过程中SO2和NOx生成的影响因素研究

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SO2和NOx是最主要的大气污染物,烧结工序排放的SO2、NOx占整个钢铁行业的40%~60%。研究烧结过程中SO2和 NOx生成的影响因素,对了解SO2、NOx的产生途径、迁移规律以及如何减少排放有着重要的理论和实际意义。本文通过实验研究了影响烧结过程中SO2、NOx释放的影响因子,包括空气流量、混合料含水率、混合料燃料含量以及混合料碱度,并对SO2、NOx形成机理进行了初步分析。主要研究结论如下:  (1)根据实验室模拟实验的结果,空气流量对烟气中SO2、NOx有一定的稀释作用,但空气流量的增加对NOx的释放有促进作用。混合料含水率对烟气中SO2、NOx浓度的影响并不明显,对NO2的影响较为显著。混合料中焦炭含量的增加使烟气中的SO2、NOx出现浓度峰值的温度降低,浓度峰值增大。混合料碱度对烟气中SO2、NOx有抑制作用,随着混合料碱度的增大,烟气中SO2、NOx的浓度有所减小。  (2)硫的赋存形式不同导致释放难易程度不同。实验中烧结温度在300℃~500℃时存在SO2的释放,此时所释放的硫元素来自烧结燃料中的单质硫和有机硫,FeS2、ZnS和PbS中的硫在烧结温度为500℃~700℃时释放;而CuFeS2、Cu2S以及硫酸盐中的硫则在烧结温度为700℃~1000℃。  (3)烧结烟气中NOx可分为热力型、快速型和燃料型NOx。温度是影响热力型NOx生成速率的最主要因素,实际烧结过程中的烧结温度低于热力型NOx的快速形成温度,烧结烟气中热力型NOx含量极少。烟气中NOx中所含氮元素质量与燃料焦炭中所检测到的氮元素质量非常接近,且烟气中NOx的释放规律与焦炭着火燃烧规律有密切联系,可推断烟气中NOx主要为燃料型NOx。  (4)首次检测出烧结烟气中含有少量的N2O。通过检测实验室模拟烧结实验所产生的烟气,发现有N2O的存在。并在“武钢”烧结车间的空气中检测到N2O的存在。
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