富氧熔炼烟气中SO3的形成与抑制

摘要

通过研究富氧熔炼烟气中SO3、SO2和水蒸气等组分在不同温度、不同氧气浓度下的热力学行为,明确烟气中SO3形成机理及其抑制方法.结果表明:温度越高,SO3越易分解为SO2,当烟气温度高于1100℃时,烟气中基本不存在SO3;温度越低,SO3发生率越大,SO3浓度随温度降低而逐渐增大,因此温度对烟气中SO3浓度具有决定性作用.在一定温度下,增大氧气浓度能够促进SO2向SO3转化,可通过精确控制加料口、烟道口等开放性炉口漏风量以及在烟道中布置还原性脱氧层如活性铁粉层来控制烟气氧含量,减少SO3产生.烟气中水蒸气的存在是形成酸雾的必要条件,当烟气温度高于600℃时,水蒸气不与SO3发生反应;当温度低于600℃时,SO3、SO2与水蒸气反应生产大量液态硫酸,因此烟气腐蚀主要发生在低温区间,可通过减少物料水分含量以降低烟气水蒸气浓度来抑制液态硫酸的产生.烟气中金属氧化物的硫酸盐在高温区间内易发生分解,一定程度上增大了SO3、SO2浓度,产生的金属氧化物对SO2转化为SO3起到催化作用,能够提高其转化速率;随着温度逐渐降低,金属氧化物又与含硫组分发生化合反应,最终以硫酸盐形态存在于烟灰中.