砖瓦平台

标题: 湿式静电除尘脱硫脱硝一体化 [打印本页]

作者: 山东海林环保 时间: 2019-7-8 09:57
标题: 湿式静电除尘脱硫脱硝一体化
湿式静电除尘、脱硫脱硝一体化技术进展

摘要：我国是燃煤大国，煤炭燃烧排放大量的氮氧化物和硫氧化物，使得我国环境污染严重。最近大热的“近零排放”新技术，倡议火电机组污染物排放浓度达到燃气轮机组的标准，这无疑对污染物排放控制技术提出了更高的要求。湿法脱硫（ＷＦＧＤ）在当前脱硫技术中发展最成熟，脱硫效率较高，但脱硫设备所处环境恶劣，容易使设备发生腐蚀、磨损。本文分析了湿式静电除尘、脱硫脱硝一体化技术进展。
关键词：脱硫脱硝；湿式静电除尘器；联合脱除

1 脱硫脱硝的必要性
二十一世纪的今天，人们所面临的环境问题越来越多，其中主要的一个就是大气污染，而大气污染主要是由于空气中的氮氧化合物和二氧化硫的作用引起的，氮氧化合物和二氧化硫主要是来自煤的燃烧，大部分是来源于发电厂燃烧的煤，煤经过燃烧后产生的二氧化硫在空气中氧化作用下变成三氧化硫。三氧化硫溶于水就会形成酸雨，对于建筑物和庄稼的破坏力极大，而氮氧化合物直接是有毒的，这些大气的污染物不仅直接影响到人类的健康生活，而且对于现代的好多疾病都有着重要的影响，在间接的情况下，我们都在遭受着大气污染带来的严重后果，所以说对于电厂脱硫脱硝很有必要，经过脱硫脱硝之后才可以将污染物间接地进行治理，这不仅仅关系到我国的发展，而是整个世界的问题。
2 湿式氨法脱硫脱硝一体化工艺
湿式氨法脱硫技术十分适合于钢铁联合企业，因为钢厂中焦炉煤气中废氨水可以作为脱硫的吸收剂，直接打入到湿式脱硫塔里，参与吸收反应，同时脱硫产物硫胺可以用作化肥。这样可将烧结烟气脱硫和焦化脱氨结合，达到以废治废、产物综合利用、发展循环经济的目的。同时也能省去了湿式石灰石-石膏法对脱硫剂石灰石的购买，运输等问题，因此是烧结烟气治理的首选方案。目前，在国内武汉的都市环保和北京中冶设备研究设计院对钢厂冶金烧结烟气的氨法脱硫工艺研究的较多，尤其北京中冶设备研究设计院在湿式氨法脱硫方面获得了多项专利和工程奖。该院现在正在成熟的氨法脱硫工艺的基础上，开发脱硫脱硝一体化技术及脱硝副产物可回收利用工艺。
该工艺按照氧化吸收的思路进行，即在湿式洗涤塔前或烟道的局部，加装一层氧化喷淋区，烟气在进塔之前，先完成氧化阶段的反应，其中NO氧化为更易溶的NOx，然后再在后续的湿式洗涤中，被氨水固定吸收为NH4NO3，而SO2则更多的被氧化吸收为（NH4）2SO4。
针对此工艺，大部分人的报道集中于氨水（或亚硫酸铵溶液）对于 NOx 的高效去除，而如何将 NO 快速彻底的氧化为NOx研究的较少，而此问题也是氨法脱硫脱硝一体化工艺的控制性因素和核心难点。
因为氧化剂存在成本高，腐蚀性强等缺点，也是的该技术一直只停留在实验室研究阶段的原因。北京中冶设备研究设计总院以湿法氧化为基本思路，以“烧结烟气脱硫脱硝一体化技术及脱硝副产物回收利用”为题目完成了科研立项工作，该项目得到了国家工信部等有关部门的大力支持并获得了专项科研资金。该技术拟采用全新的烟道氧化技术，即先氧化后脱除的思路，实现了真正意义上的脱硫脱硝一体化技术。此外，在技术开发过程中做到科研与工程实际相结合，技术研发成功后可以做横向推广，应用到钙法或其他行业，因此该技术的研发对工业烟气的治理有着极高的研究价值和重要意义。
3 联合脱硫脱硝技术
3.1 活性炭和活性焦吸附法
该吸附法主要是指利用活性炭和活性焦的微孔结构对烟气进行吸附，整个过程需加入氨进行催化还原。二者的使用原理相同，活性焦因比活性炭吸附能力更好，因此脱硫脱硝性能更强。烟气在进入装置时，首先SO2会被预置的活性炭或活性焦吸附，在催化作用下可生成硫酸。烟气通过预置吸附层后，向装置内喷入氨，氨可与氮氧化物反应生成水和氮气。该技术可达到 97%的除硫率和 80%以上的除硝率。在该技术中如何控制温度、水等对活性炭及活性焦的脱除能力的影响，将是今后研究的重点。
3.2 CuO吸附法
CuO 吸附法也是目前重点研究的一种联合脱硫脱硝技术。该技术是将净化后的烟气与适量氨气混合，通过CuO吸收层后，CuO与硫氧化物生成CuSO4，而CuO与CuSO4会进一步催化氨气对氮氧化物的吸收。吸收饱和后的吸附剂可以再生循环利用，减少资源浪费。此技术可达到 90%以上的脱硫率和75%以上的脱硝率，且整个过程不产生废弃废渣等污染物。该技术的缺点是吸附剂表面容易因为氧化铝的硫酸盐化而降低对硫氧化物的吸收，不能长期循环利用，限制了广泛推广应用。
3.3 电子束照射法
电子束照射法是近年来研究较多的方法之一，并已取得了良好的效果。此方法脱硫脱硝过程简单，先将烟气净化冷却后注入反应装置，在装置中经过电子束的辐照生成大量OH、
OH2、O等活性基。这些活性基将和烟气中的硫氧化物和氮氧化物反应生成硫酸和硝酸。同时向装置内注入适量的氨，最后反应生成硫酸铵和硝酸铵。该技术可达到 95%的脱硫率和 80%以上的脱硝率，且产生的硫酸铵和硝酸铵还可作为化肥利用，不产生其他污染物。但该技术所利用的电子束装置需要大量的资金投入和高昂的维护费用。
3.4 脉冲电晕法
脉冲电晕法与电子束照射法基本原理相同，只是获得活性基的方法不同。脉冲电晕法是利用高压电源形成等离子体产生高能电子，而电子束照射法是利用加速器获得高能电子。脉冲电晕法只加速产生自由基的离子，其他离子不加速，因此脉冲电晕法比电子束照射法更节约成本，且不影响电站锅炉的安全运行。但此方法同样存在着脉冲性能不稳定、耗能高等问题，仍需要进一步研究才能推广应用。如何克服以上技术难点，此技术将最适用于现代工业发展的需要。
节能环保

4 同时脱硫脱硝技术
4.1 干式吸附再生法
目前干式吸附再生法主要采用NOXSO技术。该技术以担载在γ-Al2O3圆球上的钠盐为吸附剂，达到脱硫脱硝的目的。首先将净化后的烟气注入吸收装置，吸附剂会在此将硫氧化物和氮氧化物脱除，净化后的烟气会通过出气管道排出，而吸附饱和后的吸附剂会进行再生重复利用。再生过程中，在 600℃的温度下饱和的吸附剂可释放出氮氧化物，氮氧化物
浓度达到稳定状态时，可形成化学平衡，从而进行吸收利用。
4.2 氯酸氧化吸收法
氯酸氧化吸收法设置两个阶段。首先在氧化吸收塔内先用氯酸氧化SO2和氮氧化物，然后再利用碱性溶液吸收剩余的酸性气体。该方法可达到 95%以上的脱硫效果，不仅如此该技术对有毒重金属也有较好的去除作用，例如Hg、Cr、Be、 Pb等都有能有效去除。但该技术同时会造成设备腐蚀，生成物无法再利用等问题，目前还待进一步研究。
4.3 光催化脱硫脱硝技术
光催化脱硫脱硝技术是近年来研究的新型一体化脱硫
脱硝技术。该技术耗能低、无污染、开发前景良好。它主要

是利用 TiO2 的光催化作用，产生电子和空穴对，与烟气作用产生大量的活性基团。这些活性基团催化氧化氮氧化物和硫氧化物达到脱硫脱硝的目的。目前该技术的难点是如何大面积安全利用紫外线光源作业，对这一难点的攻克未来将成为脱硫脱硝技术的一个研究方向。
5 结束语
综上所述，脱硫、脱硝（亦称脱硫脱氮）是除去或者是减少燃煤的过程之中的NOx和SOX，如何经济有效地控制燃煤之中SOX和NOx的排放量是我国甚至是世界节能减排的领域之中急需要解决的重要问题。有效的提高脱硫脱硝的效率，并将两者结合，形成脱硫脱硝一体化技术，是目前的首选

欢迎光临砖瓦平台 (http://app.zgzw123.com/)