摘要:摘要:隨著科學技術的不斷創新和發展,火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術得到了有效的發展,同時也成為當下煙氣污染治理的重要措施之一,但是部分技術由于水平較低,成本消耗過高
摘要:隨著科學技術的不斷創新和發展,火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術得到了有效的發展,同時也成為當下煙氣污染治理的重要措施之一,但是部分技術由于水平較低,成本消耗過高,導致很多技術得不到有效的應用,所以,要加大對相關技術的探究力度,解決技術中存在的缺點,為環境治理貢獻力量。
關鍵詞:火電廠;脫硫脫硝;一體化技術
在火電廠的煙氣脫硫脫硝過程中,煙氣脫硫脫硝一體化技術的應用效果十分理想,使得硫氧化物與氮氧化物對大氣產生的污染有效降低,而且還增強了對兩者的凈化與治理力度。在此基礎上,充分利用了處理以后所產生的副產品,使得能源可以循環利用,與我國的節能環保要求相吻合,有效地增強了經濟效益,降低了環境污染。為此,煙氣脫硫脫硝一體化技術值得廣泛推廣與使用。

1脫硫脫硝機理
一體化工藝將脫硫脫硝技術合并在同一套工藝流程中進行,不僅實現同時脫硫脫硝的目的,還可節省操作費用、降低投資成本并減少廢物產生。迄今為止,達到工業應用規模一體化的技術主要有炭基材料法、臭氧氧化法、電子束照射法、脈沖電暈法、金屬氧化物催化法等。這些技術采用的方法是把氣態污染物中的硫和氮經過一系列化學反應轉化為較穩定形態,如硫酸鹽和硝酸鹽進而工業利用。
2一體化脫硫脫硝技術
2.1傳統一體化煙氣脫硫脫硝技術
目前,國內外多使用的比較廣泛的脫硫脫硝一體化技術主要是WET-FGD+SCR/SNCR組合技術,也就是濕式煙氣脫硫和選擇性非催化還原或者和選擇性催化還原的組合。(WET-FGD:濕式煙氣脫硫;SNCR:選擇性非催化還原;SCR:選擇性催化還原)濕式煙氣脫硫一般用的都是石灰脫硫或石灰石脫硫,其效率均在90%以上,但是其缺點就是工程規模大,一次性的投資以及運行費用比較高,且易形成二次污染。
2.2干法煙氣脫硫脫硝一體化技術
2.2.1高能輻射法
高能輻射法可分為電子束照射法和脈沖電暈等離子體法。電子束法是利用電子加速器產生的高能等離子體氧化煙氣中的SO:和NO等氣態污染物,煙氣中的SO:和NO被高能電子強烈氧化后,與水蒸氣反應生成霧狀的硫酸和硝酸,并與事先注入的氨發生反應,得到硫酸銨和硝酸銨,凈煙氣經煙囪排入人氣。而脈沖電暈法則主要利用高壓脈沖電源發電代替價格昂貴的加速器電子束,反應機理與電子束法一致。
電子束法已經具備工業化水平,日前在某省成都電廠的示范項日中脫硫率可達90%左右,脫硝率達18%左右。在運行過程中無廢水廢渣排放,不會造成二次污染,副產物可作為農業肥料的加工原料,具有很大的綜合效益。缺點是能耗較高,要考慮對X射線的防護,可能在工程實際中造成污染轉嫁,另外液氨的貯運也較為困難。
2.2.2固體吸附/再生法
其主要有活性炭纖維法吸附法、NO×S0法以及CuO吸附法。
(1)活性炭纖維法煙氣脫硫技術
活性炭纖維法煙氣脫硫技術采用的是脫硫活性炭纖維催化劑這種新材料來去除煙氣中的SO2并回收利用硫資源的一項新型脫硫技術。依據相關的資料,使用該技術,脫硫效率可以達到95%之上。因為該技術有著處理工藝十分的簡便、所用的設備比較少而且操作簡便等等的眾多優點。
(2)NOXSO法
NOXSO技術是一種干式吸附再生技術,采用擔載在γ-A1203圓球(φ1.6mm)上的鈉鹽為吸附劑,可同時去除煙氣中的SO2和N0x,處理過程包括吸收、再生等步驟。具體操作流程是:經過除塵后的煙氣進入吸收器,在此SO2和N0x同時被吸附劑脫除,凈化后的煙氣排入煙囪。吸附劑達到一定的吸收飽和度后,被移至再生器內進行再生。
(3)CuO吸附法
CuO所吸附脫硫脫硝工藝法采用的是CuO/Si02或者是CuO/A12O3作吸附劑進行脫硫脫硝,該工藝可以達到90%之上的二氧化硫脫除率以及75%~80%的氮氧化物脫除率。該方法對反應的溫度要求是比較高的,需要設置加熱裝置且吸附劑的制作成本是比較高的。近些年來,隨著對該方法的研究逐漸的獲得進展,就會出現將活性焦炭與CuO結合的方法該法可制出活性溫度適宜的吸收劑,克服活性焦炭使用溫度偏低以及CuO/CuO/A12O3活性溫度偏高的缺點。
2.2.3尿素法
尿素凈化煙氣工藝由俄羅斯門捷列夫化學工藝學院等單位聯合開發,可同時去除S02和NOx,S02的脫除率近100%,NOx脫除率>95%。此工藝采用的吸收液pH值為5~9,對設備無腐蝕作用;SO2、NOx的脫除率不受煙氣中NOx、S02初始濃度影響;尾氣可直接排放;吸收液經處理后可回收硫酸銨。但煙氣處理量太小不滿足工業應用的要求,此工藝還有待改進。
2.3濕法煙氣同時脫硫脫硝技術
濕法煙氣同時脫硫脫硝工藝主要就是通過添加劑來充分的提高NO的溶解度在氣/液段就將NO氧化成NO2。濕法同時脫硫脫硝技術現今是處于研究的階段,主要包括了氧化法與濕式絡合法。
2.3.1氧化法
氯酸氧化工藝采用的是濕式洗滌系統在一套設備之中同時的去除二氧化硫以及氮氧化物。該方法采用的是氧化吸收塔以及堿式吸收塔兩段洗滌工藝,在去除二氧化硫和氮氧化物的同時對有毒重金屬元素也有較好的去除效果,如Se、Hg、Pb、Cd、Be以及As等等。研究在酸性的條件之下來充分的利用雙氧水將SO2和NOX氧化成硝酸和硫酸的工藝。
2.3.2濕式絡合吸收工藝
濕式絡合吸收工藝是向溶液中添加絡合劑,將含有NO和SO2的煙氣通過含有Fe(Ⅱ)EDTA螯合物的溶液,燃煤煙氣中的NO與Fe(Ⅱ)EDTA反應形成亞硝酰亞鐵螯合物,提高了NO的吸收速率,加大了其吸收容量。配位的NO能夠和溶解的SO2和O2反應生成N2、N2O、連二硫酸鹽、硫酸鹽、各種N-S化合物和Fe(Ⅲ)螯合物。該工藝可以同時的進行脫硫脫硝,但是該法現今還一直處于試驗的階段,其工業應用之中所存在的障礙主要就是在反應的過程之中鰲合物的損失以及再生困難,再次利用率低從而造成運行費用高的問題。
2.3.3WSA-SNQX工藝
煙氣先經過SCR反應器,在催化劑作用下NOx被氨還原成N2,隨后煙氣進入改質器,SO2被催化氧化為S03,在瀑布膜冷凝器中凝結、水合為硫酸,進一步濃縮為可銷售的濃硫酸。該技術除消耗氨氣外,不消耗其它化學藥品,不產生廢水等第2次污染,具有很高的脫硝率和可靠性,運行和維護要求較低。缺點是投資費用高,副產品濃硫酸的儲存及運輸困難。
3結束語
當前世界上廣泛應用的不可再生資源以及火電廠主要應用的焦點能源就是煤炭。我國煤炭的使用量是非常巨大的,因此許多的氮氧化合物以及硫氧化合物在煤炭燃燒過程中產生,從而對大氣造成污染,所以對火電廠脫硝技術與應用以及脫硫脫硝一體化的發展趨勢進行研究是非常有必要的。
參考文獻
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作者朱健周書勤陳永梅陳利娟熊金玉
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