工艺流程可分为配料、冶炼、精炼、成品加工、尾气处理等阶段；主要原料包括硅石、洗精煤、木块等；

设备设施主要包括矿热电炉生产线、配套余热利用发电、余热回收系统、氧气精炼系统、配套烟气除尘及徽硅粉加密系统等；

工艺流程图如图所示（图1）：

矿热炉烟气，一般温度在450-650度，经过余热锅炉回收热量后，经过脱硫除尘脱硝处理，排入大气；

根据物料特性和燃烧情况，烟气中污染物含量基本情况如下：

颗粒物浓度为3000mg/m3左右，通常在1000mg/m3-3000mg/m3之间；

硫化物浓度在100mg/m3-150mg/m3左右；

氮氧化物浓度在200mg/m3左右；

根据图1所示的流程图可以看出：以往普遍采用的脱硫脱硝方式为SDS（小苏打直喷）+布袋除尘器收尘+SCR脱硝；

然而对于硅业新材料生产工艺而言，存在如下问题：

1）采用小苏打（或者钙基超细粉）等粉状物料直接喷射进入烟道，与烟气接触从而实现硫化物脱除的目的；

但是因为矿热炉烟气中本身颗粒物浓度就很高，降低了脱硫剂与烟气充分接触的效率，因此，粉状物料的脱硫效果会大打折扣，最终导致钙硫比/钠硫比居高不下，运行成本升高，甚至可能导致环保指标超标；

2）由除尘器收集的除尘灰会进入到下一道工序——微硅粉，是工业硅生产线的主要副产品；但是，因为小苏打/钙基超细粉等物料的掺入，导致除尘灰里面的杂质含量升高，影响微硅粉的品质和纯度；

尤其以小苏打为脱硫剂时，硫酸钠——钠盐在部分行业已经列入危废，届时，不但无法作为副产品外售，还要额外增加费用对危废进行处理，极大影响公司的经济效益；

3）采用SCR脱硝方式，使用氨水作为还原剂的话，氨水属于化学品，其运输、储存要求较高，即便使用尿素，也需要溶解池等一系列设施，现场的总体管理和安全均较为复杂；

同时，使用氨水或者尿素，都存在氨逃逸的问题，始终无法解决，目前，国家环保部门已经注意到各地区的氨逃逸问题，在大力核查；

再者，脱硝催化剂属于危废，处理成本较高，亦不利于环境保护；

4）输粉系统、输灰系统容易堵塞，输粉模块、除尘器、脱硝系统等需要定期检修维护，需要增设岗位工人，整个系统的管理、维护较为复杂繁琐；

5）特别说明：

在脱硫领域，小苏打作为脱硫剂已经很少采用，根据国家环保政策要求，钙基替代钠基作为脱硫剂，已经是大势所趋；

以河北开始，周边地区包括山东、河南、湖北、山西等地区，现在已经辐射到江苏、安徽，乃至福建、湖南、江西等地区，均按照国家要求已经大面积将原小苏打系统改造为钙基系统，新建项目均以钙基超细粉替代小苏打作为优选方案；

当然，即便采用钙基超细粉替代小苏打，上述的问题依然难以解决；

综合上述，根据工业硅生产线的特性，我们推荐采用：

钙基固定床干法脱硫脱硝一体化工艺（见图2）；

解决了如下问题：

1）脱硫脱硝系统位于除尘器后，对微硅粉的品质、纯度均无影响；

2）除尘器后的烟气，其颗粒物浓度大幅度降低，解决了原始烟气中颗粒物浓度较高对脱硫效果有负面影响的问题；

3）脱硝剂采用无氨脱硝剂，无需使用氨水等物质，解决了氨水运输储存问题尤其氨逃逸问题；

4）采用该方式后，无论脱硫剂还是脱硝剂，副产物均为固废，供应商亦可以提供副产物回收和维保等一些列服务；

5）固定床形式几乎免维护，无需增设岗位工人；

6）如果是脱硫和脱硝分期建设，只需要在一期考虑预留后期装载脱硫剂（脱硝剂）的空间即可，后期增加功能无需停产改造，添加相应的脱硫剂（脱硝剂）即可；

本技术是固定床干法脱硫脱硝技术；

采用脱硫剂催化把烟气中的二氧化硫先氧化成为三氧化硫然后被氢氧化钙吸收生成硫酸钙；

采用无氨脱硝剂催化氮氧化物并固化到脱硝剂中脱除氮氧化物；

SO2 + 1/2 O2 → SO3

SO3 + Ca(OH)2 → CaSO4 + H2O

这个方法在工程上的实现是采取类固定床技术，碱（可以是石灰、碳酸钠、氢氧化镁等等）与催化剂的成型颗粒装于脱硫反应器中，烟气流过后，其中的二氧化硫氧化成为三氧化硫并被反应固化成为硫酸钙（石膏）固体。

整个过程不使用水，亦不产生废水。

脱硫脱硝效果可以根据要求调节接触时间即可，可以达到100 %去除，脱硫对于烟气条件短时间的一些波动不敏感，对于烟气温度也不很敏感，几乎适于所有的烟气条件。

脱硝对温度有一定的要求，但是比SCR脱硝催化剂的适用温度低很多，可以非常有效的降低成本。

过程简单，效果卓异，投资运行均较省。

烟气经干法脱硫脱硝塔由下部往上部升，干法脱硫脱硝剂在重力作用下从上部往下部降，与烟气进行逆行流接触。

脱硫反应受烟气温度反应波动不明显，在室温～300℃均有良好的脱硫效率。

脱硝反应与烟气温度有一定关系，但是较之SCR脱硝其温度低很多；

烟气首先进入干法脱硫脱硝塔下部，烟气均布装置还巧妙利用饱和脱硫脱硝剂有效拦截烟气中的灰尘，达到深度除尘的效果。

干法脱硫脱硝剂料层的高度灵活调节可以从容应对烟气中污染物浓度变化。

脱硫脱硝塔在结构上采用单元化设计，通过灵活的单元开启和关闭可适应炉窑负荷变化，且系统布置灵活，可正负压运行。

脱硫脱硝塔的系统设计及部件应满足如下要求：

1)可根据现场空间，设置不同结构不同规模的固定床反应器； 

2)与CEMS监测数据结合控制加卸料，实现超低排放；

3)同时脱除SO2、氮氧化物、粉尘等污染物；

4)阻力损失较小；风机功率较小，能耗较低；

5)脱硫脱硝塔内部设计应确保布料均匀，在气流方向上的料层厚度一致，同时布风均匀，无偏流现象；

钙基固定床干法脱硫脱硝技术已经广泛应用于钢铁行业、焦化行业、电力行业等多个行业各类炉窑烟气治理，且如前所述列入2023年国家环保装备名录；

我们相信，在硅业新材料烟气治理方面的广泛应用，必然能够在实现达标排放的前提下，为客户节省投资和运行成本，为提升企业市场竞争力贡献力量；

仅列举与本工艺形式相关的专利及专有技术；

环境工程设计专项（大气污染防治工程）——乙级

环境工程设计专项（固体废物处理工程）——乙级

环保类（大气污染治理类）工程承包资质—大气污染治理专项资质

上海市高新技术企业/专精特新企业/体系认证

· 为了更好的解决业主方实际生产中存在的几个问题：

1）因为各种突发事件或者紧急状况短时间内急需大量脱硫剂脱硝剂材料；

2）脱硫剂脱硝剂为固废，无害化处理并回收较为繁琐；

3）环保排放指标要求调整频繁，环保系统运行及达标排放需要配置专业人员进行维护，因此，部分企业将环保系统完全外委进行运维，以确保指标始终达标排放；

· 旨在解决：

1）采用轩鼎自有配方，由代加工转为自有工厂生产，可以更好的保证材料性能、质量、工期；

2）在客户急需时，可以集全厂之力专项为该客户进行材料生产，解客户之所急；

3）对于有无害化处理、固废回收要求的企业，可以全面响应，自有工厂，进行固废回收处理更为便利；

4）尤其对于有运维需要的客户，可以提供最为全面的服务和最为及时的响应；

挤出，烘干，成品

上海轩鼎集团——环保事业部编制

在不同行业和领域，各种脱硫脱硝的方式较多；

比如在钢铁企业烧结及球团领域，早期的活性炭活性焦脱硫脱硝，后来替代的CFB半干法脱硫+SCR脱硝；

钢铁行业各类炉窑比如加热炉、热风炉、自备电厂锅炉的纯干法脱硫脱硝（主要为钙基固定床和钙基超细粉）；

大型电厂的湿法脱硫或者半干法脱硫+SCR脱硝；

玻璃行业的尘硝一体式（尤其一种耐高温浸渍催化剂的陶瓷滤筒）；

不同行业因其烟气量大小、烟气成分和自身特性等诸多因素，均有各自相适合的脱硫脱硝工艺形式；

因此，在工艺路线选择上，应针对项目工况、烟气特质进行匹配工艺路线，切不可生搬硬套，尤其个别公司“会什么才卖什么”的方式尤其值得注意；

同时，应秉承“以客户为中心”的理念，在保证排放指标连续稳定可控的情况下，尽可能降低一次性投资和运行成本，减轻企业的资金压力和提升企业的市场竞争力；

· CFB半干法脱硫/活性炭/活性焦：

CFB半干法脱硫主要针对烧结、球团等大烟气量较为适用，因为其需要建立床层方能使固液气三相稳定反应，因此小烟气量的工况很难实现稳定运行；

活性炭活性焦同样不适用于生物质锅炉的烟气量和工况；

· 湿法脱硫：

湿法脱硫虽然投资和运行成本较低，然而，湿法脱硫工艺在很多地区因为当地环保政策要求，不在超低排放允许范围内；

另外，湿法脱硫的应用会带来污水处理、白羽、假性颗粒物超标等一系列问题；

因此，湿法脱硫亦不建议采用；

· 纯干法脱硫：

纯干法脱硫，按照国家政策要求和环保趋势，可以采用：

人员配备方面：

钙基超细粉干法或者小苏打方式因为输粉系统、输灰系统、除尘器喷吹等设备设施存在，确实需要定期的巡检、维护、清灰等操作，需要增加人员或者需要增加现有人员的劳动强度，甚至有的时候会影响生产；

以下摘引自我司调研的一些同类型项目的堵塞情况；

固定床干法脱硫工艺可以实现日常免维护，完全不增加人员配置，亦不增加额外的工作和劳动强度；

钙基超细粉干法或者小苏打方式因为输粉系统、输灰系统、除尘器喷吹等设备设施存在，确实需要定期的巡检、维护、清灰等操作，需要增加人员或者需要增加现有人员的劳动强度；

因此，优选钙基固定床干法脱硫工艺形式；

因此，总体来讲，我司推荐采用钙基固定床脱硫脱硝一体化方案。