一、冶金废气处理案例

1. 客户公司背景

企业名称：某大型钢铁联合企业（年产钢材800万吨，员工5000人）

行业痛点：

废气污染严重：炼钢车间产生高浓度CO（500-1000ppm）、SO₂（800-1200ppm）、NOₓ（200-400ppm）及金属粉尘（PM10-PM2.5浓度高达200-300mg/m³）；

环保合规压力：多次因CO、颗粒物超标被环保部门处罚，面临停产整改风险；

设备老化：传统布袋除尘器滤袋易破损，年维修费用超¥300万；

安全隐患：高温煤气泄漏风险高，粉尘爆炸隐患突出。

二、废气处理工艺设计

核心工艺路线

“分级治理-多污染物协同控制”工艺：

源头控制：

全封闭负压集气：在转炉、电炉、连铸机等产污点安装防爆型排风罩，风量按15-20m³/min/台设计，覆盖全车间产污环节。

密闭输送系统：采用耐高温陶瓷管道+负压设计，减少粉尘二次扬尘。

预处理阶段：

高温旋风除尘器：耐温600℃，去除粒径＞50μm的粗颗粒粉尘，分离效率≥85%。

余热回收锅炉：回收废气余热（温度≥800℃），预热新风，降低后续设备能耗。

有害气体治理：

催化剂：V₂O₅-TiO₂，反应温度350℃，NOₓ去除率≥85%。

循环浆液池：NaOH/Na₂SO₃双碱切换运行，脱硫效率≥95%，SO₂排放≤35mg/m³；

喷淋层设计：6层逆向喷淋，气液接触时间≥20秒。

双碱法脱硫塔：

选择性催化还原（SCR）脱硝装置：

VOCs与CO协同治理：

温度控制：280-320℃恒温运行，彻底分解残余VOCs及CO。

吸附能力：VOCs动态吸附容量≥1.2kg/m³，CO去除率≥90%；

脱附再生：热氮气循环再生（220-250℃），脱附效率≥95%。

活性炭纤维吸附塔（2组并联）：

催化燃烧装置（RTO）：

深度净化与排放：

过滤精度：PM2.5排放≤5mg/m³，粉尘捕集率≥99.9%；

防爆设计：隔爆阀+泄爆片，抑制粉尘爆炸风险。

覆膜布袋除尘器（PTFE滤袋）：

离心风机：保障废气达标排放至烟囱（高度≥100米）。

三、设备选型与配置

设备名称关键参数功能防爆排风罩风量：15-20m³/min，负压值：-200Pa源头粉尘捕集高温旋风除尘器处理风量：15,000m³/h，耐温：600℃分离粗颗粒粉尘余热回收锅炉效率≥70%，蒸汽产量：2t/h回收废气余热双碱法脱硫塔塔高：30m，浆液池容积：800m³脱硫及中和酸性气体SCR脱硝装置催化剂装填量：500m³，反应器尺寸：Φ4m×12m深度脱硝活性炭纤维吸附塔材质：不锈钢框架+碳纤维填料吸附VOCs及CORTO催化燃烧炉耐温材质：陶瓷纤维，处理风量：30,000m³/h深度氧化分解有机物覆膜布袋除尘器过滤面积：4,000㎡，滤袋材质：PTFE深度净化粉尘风机系统全压：8,000Pa，变频调速驱动废气流动

四、废气处理难点与解决方案

难点1：高温废气对设备的腐蚀性

所有设备采用耐高温陶瓷纤维涂层，关键管道使用SUS310S不锈钢；

在脱硫塔前增设预冷塔，将废气温度降至250℃以下。

对策：

难点2：多污染物协同治理

分级处理：先脱硫后脱硝，避免SO₂与NH₃反应生成硫酸铵堵塞催化剂；

设置废气缓冲罐，平衡各阶段处理负荷。

对策：

难点3：CO浓度波动大

安装在线CO监测仪，实时调节RTO燃烧温度（280-320℃）；

设置CO应急吸收塔（碱液喷淋），防止RTO出口CO超标。

对策：

五、处理效果验证

指标处理前处理后达标标准PM2.5浓度200-300mg/m³≤5mg/m³GB 3096-2008SO₂浓度800-1200ppm≤35mg/m³GB 16297-1996NOₓ浓度200-400ppm≤50mg/m³GB 16297-1996CO浓度500-1000ppm≤50ppmGB 16297-1996苯系物（以甲苯计）30-50mg/m³≤10mg/m³地方排放限值颗粒物排放总量250kg/h≤20kg/h环保局特别排放限值运行成本（年）¥600万¥250万-投资回收期3.5年--

六、客户反馈

环保合规：连续3年通过国家环保验收，主要污染物排放低于国家标准限值50%，获评“国家级绿色工厂”；

经济效益：

年节省电费¥180万（余热回收锅炉年发电量达1.2MW·h）；

设备维修费用降低60%，年节省运维成本¥150万；

社会效益：

厂区PM2.5浓度下降90%，员工呼吸道疾病投诉率下降80%；

二氧化碳减排量达2万吨/年，获碳交易补贴¥500万/年。

总结

该方案通过“负压集气-余热回收-多级净化-智能监控”五级协同工艺，解决了冶金行业废气成分复杂、高温腐蚀性强、多污染物协同治理难的核心问题，兼具高效性、安全性和经济性，可为炼钢、轧钢、铸造等环节提供参考！