《钢铁烧结烟气多污染物过程控制原理与新技术》主要介绍作者在钢铁烧结烟气多污染物过程控制原理与新技术方面的研究成果。《钢铁烧结烟气多污染物过程控制原理与新技术》共7章。第1章介绍烧结烟气污染物排放和控制现状；第2章揭示烧结烟气污染物的排放规律与特征；第3章阐明生物质燃料影响烧结的机理，开发强化生物质能烧结的技术；第4章研究烧结过程NOx生成行为和影响因素，开发低NOx烧结技术；第5章揭示烟气循环烧结的基本原理，构建适宜的烟气循环烧结模式；第6章研究PM10、PM2.5的排放特性、生成机理及迁移机制，开发调控PM10、PM2.5迁移的关键技术；第7章探讨源头减排、过程控制与末端治理有机耦合的高效减排技术。
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钢铁冶金,烧结,空气污染控制
目录
序
前言
第1章 钢铁绿色制造及烧结清洁生产现状 1
1.1 钢铁工业发展现状及趋势 1
1.2 烧结污染物排放与清洁生产现状 4
1.2.1 烧结能耗和污染物排放 4
1.2.2 烧结清洁生产与污染物排放标准 6
1.3 烧结烟气污染物控制现状 10
1.3.1 COx控制技术 10
1.3.2 SO2控制技术 12
1.3.3 NOx控制技术 14
1.3.4 颗粒物控制技术 16
1.3.5 多污染物控制技术 18
1.4 污染物过程控制的意义及思路 21
1.4.1 过程控制对整体减排的意义 21
1.4.2 过程控制技术思路 23
参考文献 24
第2章 烧结烟气污染物排放特征 30
2.1 烧结过程烟气排放规律 30
2.1.1 烟气温度、流量及负压变化规律 30
2.1.2 气体污染物排放规律 31
2.1.3 PM10、PM2.5及重金属排放规律 33
2.2 烧结烟气污染物整体排放特征 35
2.2.1 气体污染物排放特征 35
2.2.2 颗粒态污染物排放特征 36
2.2.3 二噁英排放特征 37
2.3 烟气特征区域划分 38
2.4 本章小结 39
参考文献 40
第3章 生物质能烧结原理与减排技术 41
3.1 生物质燃料的物化特性 41
3.2 生物质燃料燃烧特征与气化特性 44
3.2.1 燃烧特征及其动力学 44
3.2.2 气化特性及其动力学 49
3.3 生物质燃料影响烧结的规律 53
3.3.1 对烧结矿产量、质量指标的影响 53
3.3.2 对烧结矿成分的影响 54
3.3.3 对烧结矿冶金性能的影响 54
3.4 生物质燃料对烧结污染物减排的影响 56
3.4.1 对COx减排的影响 56
3.4.2 对SO2减排的影响 56
3.4.3 对NOx减排的影响 57
3.5 生物质燃料影响铁矿烧结的机理 58
3.5.1 对燃烧前沿的影响 58
3.5.2 对燃料燃烧程度的影响 59
3.5.3 对燃烧带气氛的影响 60
3.5.4 对料层温度的影响 61
3.5.5 对烧结矿矿物组成的影响 63
3.5.6 对烧结矿微观结构的影响 64
3.5.7 影响机理分析 65
3.6 基于调控生物质燃料性能的强化烧结技术 65
3.6.1 优化炭化工艺 65
3.6.2 成型预处理技术 67
3.6.3 生物质改性技术 69
3.7 基于生物质与煤同步炭化的强化烧结技术 71
3.7.1 生物质型焦特性的研究 71
3.7.2 生物质型焦与秸秆炭/焦粉的燃烧性比较 75
3.7.3 生物质型焦的烧结应用效果 76
3.8 本章小结 77
参考文献 78
第4章 低NOx烧结原理与新技术 81
4.1 烧结NOx生成机理及来源分析 81
4.1.1 烧结NOx生成机理 81
4.1.2 烧结NOx来源 83
4.2 工艺参数对NOx排放的影响 85
4.2.1 混合料水分的影响 85
4.2.2 焦粉的影响 86
4.2.3 生石灰的影响 88
4.2.4 碱度的影响 89
4.2.5 料层高度的影响 90
4.3 燃料性质对NOx生成的影响 91
4.3.1 燃料氮含量的影响 92
4.3.2 固定碳含量的影响 92
4.3.3 挥发分含量的影响 92
4.3.4 燃料反应性的影响 94
4.3.5 燃料粒度的影响 94
4.4 烧结原料及产物对NOx生成的影响 95
4.4.1 铁氧化物的影响 95
4.4.2 熔剂的影响 97
4.4.3 铁氧化物和熔剂混合物的影响 98
4.4.4 烧结过程生成物的影响 99
4.5 燃烧条件对NOx生成的影响 101
4.5.1 燃烧温度的影响 101
4.5.2 气氛的影响 103
4.6 燃料分布对燃烧和NOx生成的影响 105
4.6.1 制粒小球中燃料的分布状态 105
4.6.2 燃料分布对燃烧的影响 106
4.6.3 燃料分布对NOx生成的影响 107
4.7 基于燃料预处理的低NOx烧结技术 109
4.7.1 燃料预处理对燃烧过程NOx生成的影响 109
4.7.2 燃料预处理对制粒的影响 109
4.7.3 燃料预处理对烧结指标和NOx排放的影响 111
4.8 基于燃料预制粒的低NOx烧结技术 116
4.8.1 预制粒工艺 116
4.8.2 预制粒物料比例对烧结的影响 117
4.8.3 预制粒物料比例对NOx排放的影响 118
4.8.4 生物质燃料替代部分焦粉强化技术 119
4.9 本章小结 121
参考文献 122
第5章 烟气循环烧结原理与新工艺 124
5.1 循环烟气对烧结指标的影响 124
5.1.1 O2含量的影响 124
5.1.2 CO2含量的影响 126
5.1.3 H2O(g)含量的影响 127
5.1.4 CO含量的影响 128
5.1.5 气体温度的影响 129
5.1.6 循环烟气的适宜组成 131
5.2 污染物在循环过程的反应行为 131
5.2.1 反应热力学分析 132
5.2.2 CO的燃烧行为 134
5.2.3 NOx的催化还原 134
5.2.4 SO2的吸附反应 137
5.2.5 与常规烧结工艺的对比 140
5.3 烟气循环对烧结成矿的影响 141
5.3.1 对烧结气氛的影响 141
5.3.2 对料层温度场的影响 143
5.3.3 对烧结矿物相组成的影响 145
5.3.4 对烧结矿微观结构的影响 147
5.4 烟气循环模式的构建 149
5.4.1 烟气循环烧结设计原理 150
5.4.2 不同循环模式的循环烟气特性 152
5.4.3 循环模式对烧结指标的影响 154
5.4.4 循环模式对烧结矿微观结构的影响 154
5.4.5 循环模式对烧结矿冶金性能的影响 157
5.4.6 循环模式对烧结烟气排放的影响 158
5.4.7 烟气循环工艺比较 159
5.5 本章小结 161
参考文献 162
第6章 烧结PM10和PM2.5特性及控制技术 164
6.1 烧结烟气PM10、PM2.5理化特性 164
6.2 影响烧结烟气PM10、PM2.5排放的因素 169
6.2.1 水分的影响 169
6.2.2 焦粉配比的影响 169
6.2.3 制粒时间的影响 171
6.2.4 原料条件的影响 172
6.3 烧结过程PM10、PM2.5的生成机理 176
6.3.1 在干燥预热阶段的生成行为 177
6.3.2 在燃烧前期的生成行为 179
6.3.3 在燃烧后期的生成行为 181
6.3.4 在熔融阶段的生成行为 184
6.3.5 PM10、PM2.5的生成机理 186
6.4 料层对PM10、PM2.5的吸附行为 190
6.4.1 湿料带厚度的影响 190
6.4.2 湿料带水分的影响 191
6.4.3 混合料粒度分布的影响 192
6.4.4 湿料带吸附PM10、PM2.5的机理 194
6.5 PM10、PM2.5在料层的解吸行为 196
6.5.1 湿料带吸附PM10、PM2.5后的化学组成变化 196
6.5.2 PM10、PM2.5在高温过程的解吸特征 197
6.5.3 有害元素在高温过程的解吸行为 201
6.5.4 PM10、PM2.5排放与其生成-迁移的关系 203
6.6 基于分层布料调控PM10、PM2.5排放的技术 204
6.6.1 料层中有害元素的脱除规律 204
6.6.2 分层布料对PM10、PM2.5排放的影响 206
6.6.3 分层布料对烧结和有害元素脱除的影响 211
6.7 基于黏结剂强化料层吸附的PM10、PM2.5迁移调控技术 213
6.7.1 黏结剂强化料层吸附PM10、PM2.5的效果 213
6.7.2 黏结剂强化PM10、PM2.5集中排放的效果 214
6.7.3 黏结剂强化料层吸附PM10、PM2.5的机理 217
6.8 本章小结 220
参考文献 220
第7章 烧结烟气污染物综合控制技术探讨 222
7.1 基于烟气减量与生物质减排的综合技术 222
7.1.1 燃烧和传热行为 222
7.1.2 对烧结指标的影响 224
7.1.3 综合减排效果 224
7.2 基于集中排放的PM2.5综合控制技术 225
7.2.1 PM2.5集中排放区烟气特点 225
7.2.2 PM2.5集中区布袋除尘方法 226
7.2.3 活性炭吸附 226
7.3 过程控制耦合低成本净化工艺 229
7.3.1 过程综合控制技术 229
7.3.2 分段脱硫脱硝工艺 230
7.3.3 并联式活性炭脱硫脱硝工艺 232
7.4 本章小结 233
参考文献 233
作者简介 235
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