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关于钢铁企业二氧化碳减排技术的思考

关于钢铁企业二氧化碳减排技术的思考

徐佳木

摘要:化石燃料的燃烧仍然是二氧化碳产生的主要原因,广大钢铁企业想要在竞争如此激烈的市场竞争中稳占先机,获得可持续发展的动力,就必须强化推进节能减排工作,注重细节管理,合理利用减排技术。

关键词:钢铁企业;二氧化碳;排放

中图分类号:G4 文献标识码:A

现如今,各项生产事业迎头前进,但是发展与环境保护工作仍然没有并举,很多发展工作仍然建立在牺牲环境为代价的基础上。钢铁企业作为现代生产的重点企业,生产环节排放的二氧化碳量仅次于化工生产和建筑工业瞳。

一、剖析钢铁企业二氧化碳排放特性

1.1二氧化碳排放点分布较广

对于钢铁企业而言,产生二氧化碳的渠道可以细分为两大类。一种是在生产过程中,例如从炼焦、石灰焙烧、烧结等环节产生;另一种是碳基燃料在炉窑内燃烧形成的。

1.2二氧化碳排放受到钢铁冶炼流程的影响

二氧化碳排放与钢铁的冶炼流程有直接关系。钢铁冶炼有两大流程,一种是选择铁矿石为主原料的高炉长流程,另一种是选择废钢为主原料的电炉短流程。高炉长流程冶炼工艺排放的二氧化碳是电炉短流程工艺排放的4~5倍。

二、钢铁企业二氧化碳减排技术探讨

2.1做好生产阶段的二氧化碳减排工作

2.1.1减少炼铁环节二氧化碳排放

减少二氧化碳排放量大的工序,将冶炼环节二氧化碳排放量尽可能地降低。在铁前烧结、焦化、高炉等环节排放的二氧化碳,占整体排放的八成之多,所以需要着重把握这三大环节。首先铁前烧结,小球烧结替代大球烧结,做好燃料分加工作,优化返矿率,将漏风率尽可能的降低。进一步强化生石灰活性,结合生产实际,合理调整料温“。其次焦化环节,提倡干熄焦技术的应用,将余下的热资源回收的过程中,将焦炭质量进一步提升,达到降低能耗,减少二氧化碳排放的目的。最后高炉阶段,调整燃料比,将二氧化碳排放合理降低。

2.1.2调整能源结构

合理调整能源结构也是减少二氧化碳排放的有力举措。煤炭燃烧环节产生的二氧化碳,在所有化石燃料中稳居第一。为此立足于二氧化碳排放控制层面分析,适当降低煤炭燃烧比例,用天然气取代,可以有效降低二氧化碳排放量。为此适当调整能源结构,是将钢铁生产环节二氧化碳排放量尽可能地降低。

2.1.3提升钢铁产品品质

降低钢铁企业二氧化碳排放量,还需要从保障钢铁产品品质人手,高品质的产品可以降低社会大环境对钢材生产的需要,从而将自然资源的消耗量降低,将钢铁生产环节二氧化碳的排放量间接性降低。

2.1.4优化短流程炼钢工艺

促进短流程炼钢工艺的进一步优化、完善。滿足废钢原理足够,电费合理的状况下,提倡短流程炼钢工艺的应用嘲。因为短流程炼钢工艺对比高炉冶炼长流程,排放的二氧化碳明显要少,同时短流程炼钢生产环节少,所以占地面积更小。

2.1.5高效利用新型技术手段

充分利用现代科学技术带来的优势,将新型技术手段合理利用起来。例如高炉炉顶煤气循环技术、焦炉煤气氧化重整技术、全氧高炉冶炼技术等等。其中高炉炉顶煤气循环技术,在炼铁阶段,上层交换装置的煤气负责铁矿还原工作,如此一来杜绝了高温直接还原产生碳消耗增强的情况。焦炉煤气氧化重整技术,实现焦炉煤气部分氧化重整操作,重整完成后,将充满氢气的煤气直接吹人到高炉内或者直接参与到还原反应中。这一操作,可以减少l/4的二氧化碳排放。

2.1.6提升清洁发展机制应用效率

降低钢铁企业二氧化碳排放量,需要贯彻落实清洁发展机制,提升清洁发展机制的应用效率。发挥清洁发展机制应用效率,为钢铁企业带来全新发展机遇,使得更多的环保生产理念渗透到企业生产中,带来更先进的环保生产技术。

2.2做好烟气中二氧化碳的捕集工作

2.2.1化学吸收法

化学吸收法,将二氧化碳的pH特性高效利用起来,选择碱液吸收的方法,然后在逆反应的促进下,达到溶剂再生的目的,最终得到的产品是液态二氧化碳。其中“醇胺法”是现阶段应用最广泛,受关注度最高的方法。醇胺法以含有胺基、羟基的碱性溶液为吸收溶剂,在吸收塔、再生塔设备的支持下高效实现二氧化碳的捕集操作。乙醇胺是应用相对广泛的吸收剂,较小的分子量加之对酸性气体吸收力强的特征,使得其对浓度较低的二氧化碳的吸收优势显著。但是选择醇胺法吸收二氧化碳的时候,也面临一些突出问题,主要是二氧化碳以及溶剂降解之后的酸陛产物,会对整个捕捉系统造成腐蚀,同时受到一些不可逆反应以及蒸发等的影响,将溶液的性质直接改变。

2.2.2吸附法

应用原理是,借助二氧化碳和吸附剂表面活性问的引力,达到二氧化碳捕集的功效。常用的吸附法有PsA、TsA。PsA系统相对较小,所以应用也相对广泛,借助气体组分在固体材料上表现出的不同的吸附能力,以及吸附量随着压力的改变而改变的性质,发挥周期性压力转变操作,达到气体提纯的目的。吸附法的操作相对简单,同时自动化水平高,不会造成二次污染,但是吸附性能受到吸附材料表面积、操作压差、操作温差等的影响较大。

2.2.3膜分离法

对比上述两种方法,膜分离法仍然处于研发环节,该方法借助隔离分散手段对粒径大小、压力差等的要求不同,来达到物质分离以及有效分类的目的。对比其他分离手段,膜分离手段不需要过高的投资,同时也不需要过多的能耗支持,对环境造成的影响较小,分离设备相对简单,占地面积不大,同时分离效率高。所以受到业内的极大关注和青睐。

结语

钢铁企业冶金环节排放出大量的二氧化碳,对环境造成严重影响。同时也干扰钢铁企业的可持续健康发展。为此相关企业必须高度重视二氧化碳减排技术,结合企业生产实际,灵活选择有效的减排手段,从生产环节以及烟气的捕集环节人手,双管齐下,尽可能地降低二氧化碳的排放,为企业的可持续健康发展增添动力,贯彻落实节能环保的根本要求,为可持续发展战略贡献自己的力量。

参考文献

[1]类振,姚紫珊.钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术探析[J].探索科学,2019(2):259.

[2]李鑫.煤化工工皂中二氧化碳减排技术分析[J].精品,2019(8):216.

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