冶金厂废气处理案例｜冶金厂炼钢厂轧钢厂废气粉尘烟气烟尘油烟油雾臭气异味处理方法

冶金废气处理技术与工程案例详解

冶金废气概述

冶金工业是我国重要的基础产业，同时也是大气污染的主要来源之一。冶金生产过程中产生的废气具有排放量大、成分复杂、污染物浓度高等特点，若处理不当将对环境和人体健康造成严重影响。冶金废气主要来源于矿石烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等生产环节，每个环节产生的废气特性各不相同。

冶金废气来源与分类

冶金废气按照生产工艺可分为烧结废气、焦炉废气、高炉煤气、转炉煤气、电炉烟气和轧钢加热炉废气等几大类。烧结废气主要来自铁矿粉烧结过程，含有大量粉尘、二氧化硫、氮氧化物和二噁英等污染物。焦炉废气产生于煤的干馏过程，主要污染物包括苯并芘等多环芳烃、硫化氢、氨气和焦油等。高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的副产品，主要含有一氧化碳、二氧化碳、粉尘和少量硫化氢。转炉煤气是炼钢过程中产生的，以一氧化碳为主要成分，同时含有大量粉尘。电炉烟气主要来自电弧炉炼钢过程，含有大量细微粉尘、重金属和二噁英等有害物质。

冶金废气主要成分及特点

冶金废气成分复杂，主要污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、氟化物、重金属和二噁英等。颗粒物是冶金废气中最普遍的污染物，粒径分布广，从粗颗粒到亚微米级颗粒均有。二氧化硫主要来源于含硫原料的燃烧和冶炼过程，是形成酸雨的主要前体物。氮氧化物主要来自高温燃烧过程，包括一氧化氮和二氧化氮。一氧化碳是高炉和转炉煤气的主要成分，具有高度毒性。重金属如铅、镉、汞等主要存在于电炉烟气和烧结废气中，具有生物累积性和高毒性。二噁英类物质主要在烧结和电炉炼钢过程中生成，是持久性有机污染物。

冶金废气具有以下显著特点：排放量大，一个大型钢铁企业废气年排放量可达数十亿立方米；污染物浓度高，部分工序废气中粉尘浓度可达每立方米数十克；温度变化大，从常温到上千度不等；成分复杂多变，不同工序差异明显；部分污染物处理难度大，如二噁英、重金属等。

冶金废气处理工艺流程

针对冶金废气的不同特点，需要采用相应的处理工艺。常见的冶金废气处理工艺包括除尘、脱硫、脱硝、二噁英控制和重金属去除等。

除尘工艺根据粉尘特性可选择布袋除尘、电除尘或湿式除尘等。布袋除尘适用于处理温度低于260℃的含尘气体，对微细颗粒捕集效率高。电除尘适用于大烟气量的高温气体处理，运行阻力小但设备投资大。湿式除尘通过液体洗涤去除颗粒物，同时可吸收部分气态污染物，但会产生废水需要进一步处理。

脱硫工艺主要有湿法、半干法和干法三种。湿法脱硫以石灰石-石膏法为代表，脱硫效率高但系统复杂。半干法如喷雾干燥法，设备简单但脱硫效率略低。干法如活性炭吸附，适用于低浓度二氧化硫的治理。

脱硝工艺包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和氧化吸收法等。SCR脱硝效率高但运行成本较高，SNCR适用于中低温烟气，氧化吸收法可同时脱硫脱硝。

二噁英控制技术主要包括高温分解、快速冷却和吸附去除等。高温分解通过维持足够高的温度和停留时间使二噁英分解，快速冷却可避免二噁英的再合成，活性炭吸附可有效去除烟气中的二噁英。

重金属去除通常采用吸附剂喷射结合高效除尘的方式，常用吸附剂包括活性炭、沸石和石灰等。

冶金废气处理设备推荐

根据冶金废气的不同处理需求，可选择以下设备：

高效袋式除尘器适用于大多数冶金烟尘治理，尤其是微细颗粒物的捕集。建议选择覆膜滤料，可提高过滤精度和清灰效果。电除尘器适用于高温、大烟气量的场合，如烧结机头烟气治理。湿式电除尘器可有效控制酸雾和微细颗粒物，适用于转炉煤气净化。

脱硫设备推荐选择石灰石-石膏法成套设备，包括吸收塔、循环泵、氧化风机和石膏脱水系统等。对于中小型烟气量，可考虑旋转喷雾干燥脱硫系统，设备紧凑占地小。

脱硝设备推荐SCR系统，包括催化剂层、喷氨系统和控制系统等。催化剂可选择蜂窝式或板式，根据烟气特性确定合适的节距和成分。

二噁英控制设备可选择活性炭喷射系统，包括储仓、计量装置和喷射装置等。配套高效除尘器确保吸附二噁英的活性炭颗粒被有效捕集。

此外，烟气换热器、风机、烟囱等辅助设备也需根据具体工艺要求进行选择和设计。

冶金废气处理工程案例

案例一：某大型钢铁企业烧结机烟气综合治理

客户背景：该企业位于华东地区，拥有两台360平方米烧结机，年产烧结矿约700万吨。随着环保标准日益严格，原有除尘设施已无法满足超低排放要求，急需进行技术改造。

面临问题：烧结烟气具有烟气量大(单台约180万立方米/小时)、温度波动大(80-180℃)、污染物复杂(含SO2、NOx、二噁英、重金属和粉尘等)等特点。主要难点在于如何实现多污染物协同控制，特别是二噁英和重金属的高效去除，同时确保系统长期稳定运行。

废气特性：烟气量180万立方米/小时，粉尘初始浓度约5克/立方米，SO2浓度800-1500毫克/立方米，NOx浓度350-500毫克/立方米，二噁英毒性当量浓度约5纳克/立方米，重金属铅、镉含量分别为15毫克/立方米和0.8毫克/立方米。

处理工艺：采用"静电除尘器+活性炭喷射+袋式除尘器+石灰石-石膏湿法脱硫+湿式电除尘器+SCR脱硝"的组合工艺。静电除尘器作为预除尘，去除大部分粗颗粒；活性炭喷射吸附二噁英和重金属；袋式除尘器捕集细颗粒和吸附污染物的活性炭；湿法脱硫去除SO2；湿式电除尘器控制酸雾和微细颗粒；SCR脱硝确保NOx达标。

处理效果：经检测，出口粉尘浓度<5毫克/立方米，SO2浓度<20毫克/立方米，NOx浓度<40毫克/立方米，二噁英毒性当量浓度99%，各项指标均优于超低排放标准。系统运行稳定，自动化程度高，年减排粉尘约5000吨，SO2约6000吨，NOx约2000吨。

案例总结：该案例通过多技术组合应用，成功解决了烧结烟气多污染物协同治理难题。关键点在于工艺路线的合理选择和活性炭喷射量的精确控制。项目投资约2.8亿元，运行成本增加约12元/吨烧结矿，但环境效益显著，为企业可持续发展奠定了基础。

案例二：某特殊钢企业电弧炉烟气净化项目

客户背景：该企业为国内重点特殊钢生产企业，拥有两座80吨超高功率电弧炉，年产特殊钢100万吨。由于生产高合金钢，冶炼过程中产生大量含重金属烟尘，原有除尘系统效率下降，急需升级改造。

面临问题：电弧炉烟气具有烟气量波动大、温度高(最高达1200℃)、粉尘细(中位粒径约2微米)、重金属含量高等特点。主要难点在于高温烟气的冷却方式选择、微细颗粒的高效捕集以及重金属的专门处理。

废气特性：烟气量在15-30万立方米/小时之间波动，粉尘初始浓度8-20克/立方米，主要重金属成分为铬、镍、锰，含量分别为200毫克/立方米、150毫克/立方米和300毫克/立方米，烟气温度在400-1200℃之间变化。

处理工艺：采用"燃烧沉降室+急冷塔+布袋除尘器+活性炭吸附塔"的处理路线。燃烧沉降室确保CO完全燃烧并沉降大颗粒；急冷塔通过喷水将烟气在0.5秒内从600℃降至200℃，避免二噁英再合成；高效覆膜滤料布袋除尘器捕集微细颗粒；活性炭吸附塔进一步去除重金属和残余二噁英。

处理效果：系统投运后，粉尘排放浓度99.5%，二噁英排放浓度<0.05纳克/立方米。除尘系统收集的粉尘中重金属含量高，可作为有价值的二次资源回收利用。系统运行稳定，适应电弧炉周期性作业特点。

案例总结：该案例针对电弧炉烟气特点，采用快速冷却和高效过滤技术，有效解决了高温、微细颗粒和重金属污染问题。关键创新点在于急冷塔的设计和覆膜滤料的选择。项目投资约5000万元，年回收金属粉尘约8000吨，具有较好的环境和经济效益。

冶金废气处理技术发展趋势

未来冶金废气处理技术将朝着以下几个方向发展：一是多污染物协同控制技术，通过单一系统同时去除多种污染物，降低投资和运行成本；二是资源化利用技术，将废气中的有用成分如CO、粉尘等回收利用；三是智能化控制技术，利用大数据和人工智能优化运行参数，提高处理效率；四是低碳处理技术，减少废气处理过程中的能源消耗和碳排放。

随着环保标准的不断提高和技术的持续进步，冶金企业需要根据自身特点选择合适的废气治理方案，实现经济效益和环境效益的双赢。上述案例表明，通过科学设计和精心实施，冶金废气完全可以实现高标准治理，为行业的绿色可持续发展提供有力支撑。

作者声明：作品含AI生成内容