钢铁绿色制造

这是一篇关于钢铁绿色制造的思维导图，包括概论、CO2减排、SO2、氮氧化物、二恶英等内容的总结概括。

钢铁绿色制造

• 概论
  • 环境
    • 社会环境：人们生活中的社会经济制度和 上层建筑的环境条件
    • 自然环境：是环境科学研究的范畴（针对物质环境）
  • 环境污染
    • 自然环境诸要素，在收到人类生产，生活活动中产生的化学物质、放射性物质 、病原体、噪声、废热等污染而达到一定程度时，可危害人体健康，影响生物 的正常生命活动，这种现象称为“环境污染”
  • 环境容量
    • 容量是一定空间容纳某种物质的能力
    • 环境容量是指某一环境区域内对人类活动造成影响的最大容纳量。 就环境污染而言，污染物存在的数量超过最大容纳量，这一环境的生态平衡和正常功能就会遭到破坏。
    • 定义：自然环境或环境组成要素对污染物质的承受量
• CO2减排
  • 烧结工序
    • 厚料层烧结技术
      • 自蓄热技术：随着烧结层的下移，料层温度的最高值逐渐提高。 自蓄热来源于被上层烧结矿预热了的空气以及上层带入了的热 废气的加热作用
    • 低温烧结技术
      • 铁酸钙
        • 高碱度下生成的铁酸钙，还原性好，强度高
        • 烧结温度超过1300℃，Fe2O3易热分解为四氧化三铁和氧化亚铁，而形成的四氧化三铁不能和CaO结合。而生成的氧化亚铁相反会生成铁橄榄石，钙铁橄榄石，还原性降低。
      • 目的
        • 为了生成优质的铁酸钙矿物以改善烧结矿的还原性和强度
      • 技术关键
        • 低温烧结关键在于控制烧结温度和气氛，用FeO含量来控制烧结过程温度水平， FeO每降低1%，固体燃料下降约1Kg/t
  • 高炉工序
    • 低燃耗技术
      • 降低直接还原度 降低热量消耗
  • 非高炉工序低燃耗
    • ？？喷吹焦炉煤气
  • 转炉喷吹CO2
    • 烟尘形成过程
      • 主要原因：火点区高温造成金属铁蒸发氧化形成烟尘 火点区温度2500--3000℃。铁蒸发温度2750℃。 烟尘量：15-25Kg/吨钢
    • 转炉顶吹O2--CO2混合气体降尘
    • 超低排放标准
      • 颗粒物50➡10mg/m3 SO2 200--35 氮氧化物300--50
• SO2
  • 石灰-石膏法
    • 核心原理：用石灰石浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤， 从而除去烟气中的SO2
    • 优点： 1.脱硫效率高，可达98% 2.投资适中，成本低，石灰石易得 3.副产物石膏纯度高，可代替天然石膏使用 4.运行稳定控制简单，适应性强，缓冲、抗冲击能力强
    • 缺点： 有废水产生 烟囱排白雾较严重，会出现烟囱雨
  • 氨水洗涤法
    • 基本原理：以液氨或氨水为脱硫机的一种先进、高效、经济的脱硫系统
    • 优点： 1.脱硫效率高 2.变废为宝，副产物为硫酸铵化肥，市场潜力巨大 3.闭路循环，废水零排放 4.操作流程短，简单方便 5，能耗低，为石灰石--石膏法的50%
    • 缺点： 会形成白烟——气溶胶，一般为亚硫酸铵雾和硫酸铵雾。 铵雾一旦形成，很难除去，会造成新的环境污染，还会 造成设备的堵塞和腐蚀，而且造成氨的浪费
• 氮氧化物
  • 排放危害
    • 光化学烟雾 形成条件：
  • 生成机制
    • 燃料型： 煤热解释放出的主要氮小分子化合物HCN 和NH3被氧化形成NOx
      • 烧结烟气
    • 热力型：
      • 焦化烟气
    • 快速型：
  • 减排方法
    • 源头削减
      • 减少固体燃料中的氮元素
      • 使用低氮固体燃料代替高氮燃料
      • 喷吹气体燃料（例如：焦炉煤气？）
    • 过程抑制
      • 烧结为例： 1.调控固体燃料行为 2.调整工艺参数 3.优化熔剂结构 4.优化含铁原料 5.强化料层内CO还原势
    • 末端治理
      • 催化还原法
        • 非选择性催化还原NSCR
        • 选择性催化还原SCR
      • 液体吸收法
        • 稀硝酸吸收
        • 氨-碱两级吸收法
        • 硫代硫酸钠法
        • 硝酸氧化-碱液吸收法
      • 固体吸附法
        • 分子筛法
        • 活性炭法
  • 焦炉烟气脱硝
    • 焦炉烟气特点
      • 氮氧化物来源为燃料中氮气氧化， 主要为热力型
    • SCR脱硝技术
      • 原理：用氨作还原剂 用Cu、Fe、V、Cr、Mn等作催化剂
      • 氨有选择性的将废气中的NOx还原成N2 并不与废弃中的氧气发生反应
        • 还原剂用量下降
      • 特点： 1.技术成熟，净化效率高，90%以上 2.可净化氧化度高的含NOx气体 3.氨是宝贵的化肥，应用受限制 4.固废问题，催化剂到寿命后变为危废物
  • 烧结烟气脱硝： 活性炭移动床烟气处理工艺
    • 原理：通过与SCR同样的催化剂反应和 活性炭特有的脱硝反应进行脱硝 可在烧结烟气温度范围内进行低温脱硝，不需要 COG等加热热源，节省运行费用。
    • 特点与优势：工艺流程短；无设备腐蚀；污染物净化彻底； 无废水废渣；实现资源化利用；具有除尘功能；无烟雨现象
    • 缺点：活性炭价格较高；吸附剂吸附容量有限；间歇操作
• 二恶英
  • 物化性质
    • 指一类氯代含氧三环芳烃类化合物（210种）
    • 均为固体，熔沸点高，亲脂性，不溶于水
    • 以微小颗粒存在于大气、土壤和水中
    • 难以降解，长期存在于环境，有各种机会被人体吸收
  • 生成机理
    • 金属熔融过程产生： 1.不完全燃烧 2.含有的有机物和含氯化合物从头合成
  • 排放比例
    • 烧结过程最多，94%，主要为“从头合成” CHON通过基元反应生成 电炉也有一些，废钢一般含有油脂、塑料以及 切削废油等，废钢预热以及加入电炉时产生二恶英烟气
  • 治理方法
    • 活性炭注入加布袋收尘技术
    • SCR技术
    • 废弃循环烧结法减排二恶英
    • 烧结料面喷吹水蒸气减排二恶英