鋼鐵燒結煙氣多污染物過程控制原理與新技術

目錄
序
前言
第1章 鋼鐵綠色制造及燒結清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀 1
1.1 鋼鐵工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 1
1.2 燒結污染物排放與清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀 4
1.2.1 燒結能耗和污染物排放 4
1.2.2 燒結清潔生產(chǎn)與污染物排放標準 6
1.3 燒結煙氣污染物控制現(xiàn)狀 10
1.3.1 COx控制技術 10
1.3.2 SO2控制技術 12
1.3.3 NOx控制技術 14
1.3.4 顆粒物控制技術 16
1.3.5 多污染物控制技術 18
1.4 污染物過程控制的意義及思路 21
1.4.1 過程控制對整體減排的意義 21
1.4.2 過程控制技術思路 23
參考文獻 24
第2章 燒結煙氣污染物排放特征 30
2.1 燒結過程煙氣排放規(guī)律 30
2.1.1 煙氣溫度、流量及負壓變化規(guī)律 30
2.1.2 氣體污染物排放規(guī)律 31
2.1.3 PM10、PM2.5及重金屬排放規(guī)律 33
2.2 燒結煙氣污染物整體排放特征 35
2.2.1 氣體污染物排放特征 35
2.2.2 顆粒態(tài)污染物排放特征 36
2.2.3 二噁英排放特征 37
2.3 煙氣特征區(qū)域劃分 38
2.4 本章小結 39
參考文獻 40
第3章 生物質(zhì)能燒結原理與減排技術 41
3.1 生物質(zhì)燃料的物化特性 41
3.2 生物質(zhì)燃料燃燒特征與氣化特性 44
3.2.1 燃燒特征及其動力學 44
3.2.2 氣化特性及其動力學 49
3.3 生物質(zhì)燃料影響燒結的規(guī)律 53
3.3.1 對燒結礦產(chǎn)量、質(zhì)量指標的影響 53
3.3.2 對燒結礦成分的影響 54
3.3.3 對燒結礦冶金性能的影響 54
3.4 生物質(zhì)燃料對燒結污染物減排的影響 56
3.4.1 對COx減排的影響 56
3.4.2 對SO2減排的影響 56
3.4.3 對NOx減排的影響 57
3.5 生物質(zhì)燃料影響鐵礦燒結的機理 58
3.5.1 對燃燒前沿的影響 58
3.5.2 對燃料燃燒程度的影響 59
3.5.3 對燃燒帶氣氛的影響 60
3.5.4 對料層溫度的影響 61
3.5.5 對燒結礦礦物組成的影響 63
3.5.6 對燒結礦微觀結構的影響 64
3.5.7 影響機理分析 65
3.6 基于調(diào)控生物質(zhì)燃料性能的強化燒結技術 65
3.6.1 優(yōu)化炭化工藝 65
3.6.2 成型預處理技術 67
3.6.3 生物質(zhì)改性技術 69
3.7 基于生物質(zhì)與煤同步炭化的強化燒結技術 71
3.7.1 生物質(zhì)型焦特性的研究 71
3.7.2 生物質(zhì)型焦與秸稈炭/焦粉的燃燒性比較 75
3.7.3 生物質(zhì)型焦的燒結應用效果 76
3.8 本章小結 77
參考文獻 78
第4章 低NOx燒結原理與新技術 81
4.1 燒結NOx生成機理及來源分析 81
4.1.1 燒結NOx生成機理 81
4.1.2 燒結NOx來源 83
4.2 工藝參數(shù)對NOx排放的影響 85
4.2.1 混合料水分的影響 85
4.2.2 焦粉的影響 86
4.2.3 生石灰的影響 88
4.2.4 堿度的影響 89
4.2.5 料層高度的影響 90
4.3 燃料性質(zhì)對NOx生成的影響 91
4.3.1 燃料氮含量的影響 92
4.3.2 固定碳含量的影響 92
4.3.3 揮發(fā)分含量的影響 92
4.3.4 燃料反應性的影響 94
4.3.5 燃料粒度的影響 94
4.4 燒結原料及產(chǎn)物對NOx生成的影響 95
4.4.1 鐵氧化物的影響 95
4.4.2 熔劑的影響 97
4.4.3 鐵氧化物和熔劑混合物的影響 98
4.4.4 燒結過程生成物的影響 99
4.5 燃燒條件對NOx生成的影響 101
4.5.1 燃燒溫度的影響 101
4.5.2 氣氛的影響 103
4.6 燃料分布對燃燒和NOx生成的影響 105
4.6.1 制粒小球中燃料的分布狀態(tài) 105
4.6.2 燃料分布對燃燒的影響 106
4.6.3 燃料分布對NOx生成的影響 107
4.7 基于燃料預處理的低NOx燒結技術 109
4.7.1 燃料預處理對燃燒過程NOx生成的影響 109
4.7.2 燃料預處理對制粒的影響 109
4.7.3 燃料預處理對燒結指標和NOx排放的影響 111
4.8 基于燃料預制粒的低NOx燒結技術 116
4.8.1 預制粒工藝 116
4.8.2 預制粒物料比例對燒結的影響 117
4.8.3 預制粒物料比例對NOx排放的影響 118
4.8.4 生物質(zhì)燃料替代部分焦粉強化技術 119
4.9 本章小結 121
參考文獻 122
第5章 煙氣循環(huán)燒結原理與新工藝 124
5.1 循環(huán)煙氣對燒結指標的影響 124
5.1.1 O2含量的影響 124
5.1.2 CO2含量的影響 126
5.1.3 H2O(g)含量的影響 127
5.1.4 CO含量的影響 128
5.1.5 氣體溫度的影響 129
5.1.6 循環(huán)煙氣的適宜組成 131
5.2 污染物在循環(huán)過程的反應行為 131
5.2.1 反應熱力學分析 132
5.2.2 CO的燃燒行為 134
5.2.3 NOx的催化還原 134
5.2.4 SO2的吸附反應 137
5.2.5 與常規(guī)燒結工藝的對比 140
5.3 煙氣循環(huán)對燒結成礦的影響 141
5.3.1 對燒結氣氛的影響 141
5.3.2 對料層溫度場的影響 143
5.3.3 對燒結礦物相組成的影響 145
5.3.4 對燒結礦微觀結構的影響 147
5.4 煙氣循環(huán)模式的構建 149
5.4.1 煙氣循環(huán)燒結設計原理 150
5.4.2 不同循環(huán)模式的循環(huán)煙氣特性 152
5.4.3 循環(huán)模式對燒結指標的影響 154
5.4.4 循環(huán)模式對燒結礦微觀結構的影響 154
5.4.5 循環(huán)模式對燒結礦冶金性能的影響 157
5.4.6 循環(huán)模式對燒結煙氣排放的影響 158
5.4.7 煙氣循環(huán)工藝比較 159
5.5 本章小結 161
參考文獻 162
第6章 燒結PM10和PM2.5特性及控制技術 164
6.1 燒結煙氣PM10、PM2.5理化特性 164
6.2 影響燒結煙氣PM10、PM2.5排放的因素 169
6.2.1 水分的影響 169
6.2.2 焦粉配比的影響 169
6.2.3 制粒時間的影響 171
6.2.4 原料條件的影響 172
6.3 燒結過程PM10、PM2.5的生成機理 176
6.3.1 在干燥預熱階段的生成行為 177
6.3.2 在燃燒前期的生成行為 179
6.3.3 在燃燒后期的生成行為 181
6.3.4 在熔融階段的生成行為 184
6.3.5 PM10、PM2.5的生成機理 186
6.4 料層對PM10、PM2.5的吸附行為 190
6.4.1 濕料帶厚度的影響 190
6.4.2 濕料帶水分的影響 191
6.4.3 混合料粒度分布的影響 192
6.4.4 濕料帶吸附PM10、PM2.5的機理 194
6.5 PM10、PM2.5在料層的解吸行為 196
6.5.1 濕料帶吸附PM10、PM2.5后的化學組成變化 196
6.5.2 PM10、PM2.5在高溫過程的解吸特征 197
6.5.3 有害元素在高溫過程的解吸行為 201
6.5.4 PM10、PM2.5排放與其生成-遷移的關系 203
6.6 基于分層布料調(diào)控PM10、PM2.5排放的技術 204
6.6.1 料層中有害元素的脫除規(guī)律 204
6.6.2 分層布料對PM10、PM2.5排放的影響 206
6.6.3 分層布料對燒結和有害元素脫除的影響 211
6.7 基于黏結劑強化料層吸附的PM10、PM2.5遷移調(diào)控技術 213
6.7.1 黏結劑強化料層吸附PM10、PM2.5的效果 213
6.7.2 黏結劑強化PM10、PM2.5集中排放的效果 214
6.7.3 黏結劑強化料層吸附PM10、PM2.5的機理 217
6.8 本章小結 220
參考文獻 220
第7章 燒結煙氣污染物綜合控制技術探討 222
7.1 基于煙氣減量與生物質(zhì)減排的綜合技術 222
7.1.1 燃燒和傳熱行為 222
7.1.2 對燒結指標的影響 224
7.1.3 綜合減排效果 224
7.2 基于集中排放的PM2.5綜合控制技術 225
7.2.1 PM2.5集中排放區(qū)煙氣特點 225
7.2.2 PM2.5集中區(qū)布袋除塵方法 226
7.2.3 活性炭吸附 226
7.3 過程控制耦合低成本凈化工藝 229
7.3.1 過程綜合控制技術 229
7.3.2 分段脫硫脫硝工藝 230
7.3.3 并聯(lián)式活性炭脫硫脫硝工藝 232
7.4 本章小結 233
參考文獻 233
作者簡介 235