烟气脱硫与脱硝一体化更适应当前有色金属行业需求

有色金属，又称非铁金属，是铁、铬、锰三种金属以外所有金属的统称，我国明确的有色金属共64种。作为传统重工业之一，有色金属行业是我国的耗能和污染排放大户。而且，有色行业大气污染控制相对起步较晚，仍以烟气中的粉尘、二氧化硫和氮氧化物(NOx)等为主。其中，NOx减排需求也是在近些年刚刚受到关注。
 
2020年各行业NOx排放情况统计数据显示，工业源已是我国第二大NOx排放源，而含有色金属行业在内的其他行业NOx排放量超过80万吨，占工业排放总量的五分之一以上。不过，在2014年前后，随着锡、锑、汞工业以及再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准的进一步完善，才开始对NOx排放浓度限值进行规定，普遍要求是100mg/m³。

据了解，有色金属冶炼行业污染物排放标准颁布于2010年，在此之前执行《工业炉窑大气污染物排放标准》和《大气污染物综合排放标准》。由于综合类排放标准针对性不强，且污染物项目存在缺失，有色金属冶炼行业污染物治理技术已经明显落后于其他工业领域。2012年8月，国务院发布《节能减排“十二五”规划》。《规划》在“十一五”节能、COD和SO2这三个约束性指标的基础上，在“十二五”期间新增了氮氧化物和氨氮这两个污染物减排的指标，形成了五个约束性目标。

自铜、铅、铝、镁、钒等工业污染物排放标准的相继执行，有色行业才正式拉开了环境治理的序幕。截至目前，我国针对有色金属行业共发布实施11项污染物排放标准，其中行业污染物排放标准共计9项，大气和水综合排放标准2项。标准的修改完善，体现出国家层面对有色金属NOx排放的日渐重视，该行业脱硝需求也将进一步打开。

整体来看，有色金属冶炼排放的NOx类型主要有：制酸尾气、工业炉窑烟气和贵金属车间废气，主要是因为硝酸的大量使用。NOx会伴随加热过程中硝酸雾等物质的排放而排出，具有间歇性特征。

氮氧化物减排或控制技术主要有燃烧过程控制技术和烟气处理技术两大类。燃烧过程控制技术包括低氮燃烧技术、分级燃烧技术；烟气处理技术俗称脱硝技术，包括选择性非催化还原法（Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR）和选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction，SCR），还包括选择性非催化还原-选择性催化还原联合法、氧化吸收法、电子束分离法等。

2020年中华人民共和国住房和城乡建设部国家市场监督管理总局联合发布了GB 51415-2020《有色金属冶炼废气治理技术标准》，对有色行业的脱硝处理作出以下规定：对要求脱硝效率不小于40%的废气，宜选用选择性催化还原脱硝或选择性非催化还原+选择性催化还原混合脱硝等工艺；对要求脱硝效率小于40%的废气，宜选用选择性非催化还原脱硝等工艺。

常用脱硝技术有干法和湿法两大类，干法包括了催化还原法、催化分解法、电子束照射法和吸附法几大类；湿法包括碱吸收法、酸吸收法和其他吸收法。实践经验表明，上述方案用在有色金属行业各有优劣，如吸附法，通过化学或物理原理吸附处理NOx，常见的化学吸附剂有氢氧化锰等，物理吸附剂有分子筛、活性炭等，成本可控，但处理效率较为有限。
 
另，由于排放物中同时有含硫烟气，联合脱硫脱硝、脱硫脱硝一体化技术也在有色金属行业中推广开来。联合脱硫脱硝是指将传统脱硫技术和脱硝技术组合在一套系统中，通常有一整串流程，如有色金属行业中常用的低温脱硝路线，为：除尘—脱硫—脱硝。而脱硫脱硝一体化则是基于冶炼炉窑烟气和制酸烟气的特点研发，以烟气脱硫为基础协同脱硝，能在一个流程中实现二氧化硫和NOx的同时脱除，被认为是有色金属烟气脱硝技术发展的一大趋势。
 
某一体化项目脱硫脱硝工程，锅炉烟气脱硫脱硝部分采用传统工艺和超重力技术相结合的处理方法。传统工艺采用SNCR脱硝工艺和石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硝系统利用氨水作为还原剂采用炉内喷氨脱硝；脱硫系统采用喷淋脱硫，脱硫塔采用六层喷淋。经处理后，烟气二氧化硫<50mg/m3，NOx<50mg/ m3，粉尘<15mg/ m3。整套系统全自动运行，自正式投入运行起，至今运行正常，脱硝脱硫效果满足要求。
 
由此来看，从实际作业表现来看，综合烟气脱硫与脱硝一体化的方式，更适应当前有色金属行业需求，且能够达到较好的处理效果。