煙氣脫硝技術(shù)大致可以分為濕法和干法，目前我國燒結(jié)脫硝技術(shù)還不是很完善，因此通過借鑒國內(nèi)外的先進脫硝技術(shù)，運用頻率較高主要有四種工藝路線，分別是濕法脫硝工藝、臭氧氧化脫硝工藝、選擇性催化還原工藝、活性焦工藝，前面兩種工藝是屬于濕法，后面兩種屬于干法脫硝[2]。
1、濕法脫硝工藝
這項工藝的原理是通過液相氧化-還原吸收來達到脫硝的目的，氧化步驟主要選擇具有強氧化性的物質(zhì)來把一氧化氮氧化成高價態(tài)的氮氧化物，一般來說是二氧化氮，吸收步驟主要是利用脫硫產(chǎn)生的亞硫酸鹽將高價態(tài)的氮氧化物還原吸收，使得其最終通過氮氣的形式脫離[3]。
燒結(jié)煙氣中NO占NOX總量的90%以上，所以脫硝的目的主要就是去除煙氣中的NO，而NO對于水的溶解度比較低，如何提高NO在溶液中的溶解度是提高燒結(jié)煙氣脫硝效率的關(guān)鍵技術(shù)。
據(jù)美國加州伯克利能源與環(huán)境公司勞倫斯實驗室David Little John早期研究發(fā)現(xiàn)，在SO32-、HSO3-、SO2和水共存的水溶液中，NOX的分壓下降，并確認體系中有(ON-SO3)2-生成，并且NOX和HSO3-之間的反應(yīng)符合準一級反應(yīng)。
由于燒結(jié)煙氣中有Fe3+的存在,而Fe3+被發(fā)現(xiàn)可以作為一種催化劑和氧化劑能提高NO在溶液中的氧化吸收反應(yīng)，使NOX和SO2同時處于邊吸收邊氧化的過程中。反應(yīng)過程有一定的條件：液相中必須有SO32-、HSO3-存在并且其含量大于一次性的脫硫濃度;煙氣中必須有SO2和NOX同時存在;煙氣中必須有Fe3+;在濕法吸收塔中煙氣與吸收液充分接觸并有足夠的停留時間。
2、臭氧氧化脫硝工藝
這項工藝的原理是通過臭氧作為一種強氧化劑來達到脫硝的目的，煙氣中NOx的主要組成是NO，NO難溶于水，反應(yīng)活性較差。而臭氧作為一種強氧化劑，可以容易的將NO氧化成高價態(tài)的NO2、N2O3、N2O5等，且溶于水生成HNO2和HNO3，溶解能力大大進步，從而可與后期的SO2同時被吸收，達到同時脫硫脫硝的目的。臭氧作為一種清潔的強氧化劑，可以快速有效地將NO氧化到高價態(tài)的氮氧化物。
低溫條件下臭氧與NO的關(guān)鍵反應(yīng)進行研究。關(guān)鍵反應(yīng)如下：
O3對NO按照逐級氧化過程進行，摩爾比(O3/NOx)是指O3與NOx之間摩爾數(shù)的比值，它反映了臭氧量相對于NOx量的高低。NOx的氧化率隨O3/NOx的升高上升。O3與NO完全反應(yīng)的摩爾比理論值為1，在0.9≤O3/NO<1的情況下，氧化脫除率可達到85%以上。
工藝特點
(1)技術(shù)成熟穩(wěn)定，臭氧脫硝系統(tǒng)運行可靠性好。
(2)本項目只需對風(fēng)機煙道進行改造，不會對燒結(jié)機進行改造，系統(tǒng)安裝簡便易行。
(3)完全可以滿足燒結(jié)機50%-100%BMCR負荷情況下的脫硝要求，保證NOx含量滿足排放要求。
(4)臭氧脫硝設(shè)備全自動化程度高，系統(tǒng)易于操控，便于操作，工藝經(jīng)濟安全無害。
3、SCR工藝
SCR為選擇性催化還原技術(shù)。其操作工藝是在催化劑作用下，在燒結(jié)煙氣中噴入氨，并產(chǎn)生反應(yīng)。選擇
性催化還原法的脫硝效率是比較高的，最高可以達到90%，目前主要應(yīng)用在日本、德國、北歐等國家與地區(qū)的燃煤電廠。脫硝反應(yīng)的產(chǎn)物是氮氣和水。SCR催化劑分為高溫催化劑和低溫催化劑，其對應(yīng)的反應(yīng)溫度窗口為270～400℃和200～260℃。選用條件主要是依照煙氣的SO2濃度，在反應(yīng)溫度較低時，由于亞硫酸氫銨在催化劑表面凝結(jié)堵塞催化劑的微孔而導(dǎo)致催化劑的活性降低甚至導(dǎo)致催化劑中毒。
選擇性催化還原技術(shù)(SCR)的整體運行性較為穩(wěn)定，可以依照環(huán)保標準運行。對于選擇性催化還原技術(shù)(SCR)的投資比較高，而且脫硝效率的高低與投資造價有之間關(guān)系。
選擇性催化還原技術(shù)(SCR)應(yīng)用在燒結(jié)機煙氣時，可以有兩種工藝供選取。其一，要先進行煙氣脫硝再脫硝的工藝，在加熱裝置中的燒結(jié)煙氣加熱至300℃，隨后用選擇性催化還原技術(shù)脫硝，隨后利用換熱裝置進行降溫，煙氣達到降溫要求后，利用脫硝裝置進行凈化，從煙囪中排出。
其二，先利用半干法對燒結(jié)煙氣脫硫，在SO2低于30mg/m3后，在利用加熱裝置加熱至200℃，然后進行選擇性催化還原技術(shù)進行脫硝，隨后用換熱裝置回收余熱，用煙囪將凈化的煙氣排出。去年9月份上海寶鋼集團的4#燒結(jié)機即選用上述的第二種工藝。
4、活性焦工藝
(1)變溫吸附性能，在低溫時吸附氣體中SOX(SO2、SO3)，吸附態(tài)的SO2在煙氣中氧氣和水蒸氣存在的條件下被氧化為H2SO4，并被儲存在活性焦孔隙內(nèi)。再進行高溫解吸將活性焦所吸附的H2SO4與活性焦反應(yīng)還原為SO2，同時硫酸銨會受熱發(fā)生分解，SO2回收利用，活性焦恢復(fù)吸附性能后可循環(huán)使用。活性焦的加熱再生反應(yīng)相當(dāng)于對活性焦進行再次活化，活性焦的吸附和催化活性不但不會降低，還會有一定程度的提高;
(2)活性焦還具有催化活性，通過向煙氣中噴入氨后，在活性焦的吸附、催化作用下氨與NOX(NO、NO2)發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)生成氮氣和水，可大幅度降低煙氣中NOX含量，實現(xiàn)煙氣高效脫硝;
5、四種工藝比較
這四種工藝總的來說各有優(yōu)缺點，其中濕法脫銷工藝的優(yōu)點是可以將二氧化硫和氮氧化物都脫除，工藝相對來說簡單，設(shè)備運行費用比較低，維護起來也比較簡單，但缺點是會產(chǎn)生廢水，而且這項技術(shù)使用時間還比較短，具體工藝還有待考察;SCR工藝的優(yōu)點是這項技術(shù)相對來說比較成熟，還原劑使用量較低，缺點是需要預(yù)熱煙氣耗能高;臭氧氧化工藝優(yōu)點是脫硝效率高，工藝簡單投資成本低，缺點是耗電量大;活性炭工藝優(yōu)點是可以同時脫除多種有害物質(zhì)，而且不需要處理廢水但缺點是投資高，運行費用大。這些工藝在進行選擇時還是要從具體項目需要出發(fā)。
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