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随着国家环保形势的日益严峻，各级政府连续出台了钢铁行业污染物深度治理方案，环保治理工作从污染物末端治理，开始向源头管理侧重。国家生态环境部下发环大气【2019】35 号《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，XX省下发DB13 2169-2018《XX省钢铁工业大气污染物排放标准》等标准及要求。唐某某【2019】3 号《XX市钢铁行业全流程烟气达标治理工作方案》要求，高炉煤气配备脱硫化氢设施，确保高炉煤气硫化氢浓度≤20mg/Nm3。

高炉煤气在源头进行脱硫处理达标后，高炉煤气用户的烟气不需要进行脱硫处理，可有效降低钢铁企业全流程的环保运行成本。为此，河钢***对目前国内现有的高炉煤气脱硫技术进行了考察、研究和对比分析，拟采用经济适用高效的技术对高炉煤气进行深脱硫，实现高炉煤气用户脱硫的源头治理。

一、高炉煤气脱硫

（一）高炉煤气成分及用户

通常情况下，高炉煤气中硫的形态有两种：有机硫（COS、C2S 为主）和无机硫（H2S），这两种形态的硫经高炉煤气用户使用燃烧后都将转换为SO2。不同高炉、不同燃料条件下高炉煤气中H2S、有机硫（COS、C2S）含量不尽相同，一般情况下高炉煤气中H2S 含量30-60mg/Nm3，有机硫（COS、C2S）含量80-150mg/Nm3。

河钢XX钢铁一期建设三座高炉，全部投产后日产高炉煤气约4000 万立方米；高炉煤气用户主要有热风炉3 座、煤气发电2 台、烧结和球团各2 台等。未经脱硫处理的高炉煤气经用户燃烧后SO2排放浓度在100mg/m3以上，超出现行国家和地方超低排放标准，因此各高炉煤气用户烟气需经脱硫处理后才能达到排放标准。

（二）高炉煤气脱硫技术

目前国内高炉煤气脱硫主要处于研究试验阶段，还没有特别成熟的实施案例。主要脱硫方法有两种：一是通过吸附材料将高炉煤气中H2S、有机硫（COS）进行吸附净化；二是将高炉煤气中的有机硫通过催化水解转化成H2S，然后通过碱液吸收净化。

1、吸附脱硫净化技术

此工艺目前在焦炉煤气脱硫中广泛运用，煤气通过吸附材料，依据吸附材料内部孔穴大小吸附或排斥不同的物质分子，同时根据不同物质分子极性或可极化度而决定吸附的次序，达到分离的效果。

吸附脱硫净化工艺流程如图1：

吸附材料饱和后经干净煤气反吹解析将吸附材料进行再生利用；解析后含H2S、COS 等煤气用于烧结机点火气源，燃烧后的废气经烧结脱硫系统处理达标后排放。

河钢XX钢铁投产后每座高炉产气量约55 万Nm3/h，利用吸附材料对高炉煤气吸附后反吹解析含硫煤气量约0.5 万Nm3/h。

反吹解析气体对烧结烟气中SO2的影响：

烧结烟气中SO2 浓度=（0.5*140 + 200*800）/200=800.35mg/Nm3（注：反吹解析气体中的SO2含量按140mg /Nm3计算，烧结脱硫入口烟气SO2按800mg/Nm3计算。）

通过以上计算可以看出，吸附技术中解析反吹气体用于烧结点火，对烧结烟气中SO2含量没有明显影响。因此烧结脱硫剂、脱硫产物、运行成本不会明显增加。

2、催化水解碱液吸收脱硫技术

高炉煤气通过两级催化水解装置，煤气中COS、CS2等有机硫化物催化水解生成H2S，H2S 气体与碱液发生反应去除硫。

高炉煤气催化水解工艺如图2：

COS+H2O=H2S+CO2

CS2+2H2O=2H2S+CO2

生成的H2S 气体通过碱液吸收反应，去除煤气中含硫化合

物，硫化氢吸收有两种方法。

（1）Na2CO3溶液吸收

H2S 气体与Na2CO3溶液发生反应，反应生成物在氧存在下被氧化生成单质硫，而Na2 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 控制温度、消耗碳酸钠或氢氧化钠等化学药品，产生的单质硫、含盐（Na+、S2-）废水需要进一步处理，否则有可能产生二次污染。

三、结束语

（1）高炉煤气深脱硫符合污染物源头控制的环保管理要求，降低高炉煤气用户末端治理的压力，减少SO2对大气的污染。

（2）高炉煤气吸附脱硫技术利用物理原理脱硫，解析含硫煤气用于烧结点火气源，对烧结烟气量、烟气SO2含量无明显影响，通过烧结烟气脱硫可以满足现有排放标准要求。

（3）高炉煤气催化水解碱液吸收法是化学反应过程，需要合适的催化剂和反应条件，脱硫产物需要进一步处理。

（4）目前高炉煤气脱硫技术处于试验、试运行等研究阶段，脱硫效果有待于进一步实际运用验证。

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