淺析火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)

　　摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)得到了有效的發(fā)展，同時也成為當(dāng)下煙氣污染治理的重要措施之一，但是部分技術(shù)由于水平較低，成本消耗過高，導(dǎo)致很多技術(shù)得不到有效的應(yīng)用，所以，要加大對相關(guān)技術(shù)的探究力度，解決技術(shù)中存在的缺點，為環(huán)境治理貢獻(xiàn)力量。

　　關(guān)鍵詞：火電廠；脫硫脫硝；一體化技術(shù)

　　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(shù)的應(yīng)用效果十分理想，使得硫氧化物與氮氧化物對大氣產(chǎn)生的污染有效降低，而且還增強(qiáng)了對兩者的凈化與治理力度。在此基礎(chǔ)上，充分利用了處理以后所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，使得能源可以循環(huán)利用，與我國的節(jié)能環(huán)保要求相吻合，有效地增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)效益，降低了環(huán)境污染。為此，煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)值得廣泛推廣與使用。

　　1脫硫脫硝機(jī)理

　　一體化工藝將脫硫脫硝技術(shù)合并在同一套工藝流程中進(jìn)行，不僅實現(xiàn)同時脫硫脫硝的目的，還可節(jié)省操作費(fèi)用、降低投資成本并減少廢物產(chǎn)生。迄今為止，達(dá)到工業(yè)應(yīng)用規(guī)模一體化的技術(shù)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(shù)采用的方法是把氣態(tài)污染物中的硫和氮經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定形態(tài)，如硫酸鹽和硝酸鹽進(jìn)而工業(yè)利用。

　　2一體化脫硫脫硝技術(shù)

　　2.1傳統(tǒng)一體化煙氣脫硫脫硝技術(shù)

　　目前，國內(nèi)外多使用的比較廣泛的脫硫脫硝一體化技術(shù)主要是WET-FGD+SCR/SNCR組合技術(shù)，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(guī)模大，一次性的投資以及運(yùn)行費(fèi)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(shù)

　　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(chǎn)生的高能等離子體氧化煙氣中的SO:和NO等氣態(tài)污染物，煙氣中的SO:和NO被高能電子強(qiáng)烈氧化后，與水蒸氣反應(yīng)生成霧狀的硫酸和硝酸，并與事先注入的氨發(fā)生反應(yīng)，得到硫酸銨和硝酸銨，凈煙氣經(jīng)煙囪排入人氣。而脈沖電暈法則主要利用高壓脈沖電源發(fā)電代替價格昂貴的加速器電子束，反應(yīng)機(jī)理與電子束法一致。

　　電子束法已經(jīng)具備工業(yè)化水平，日前在某省成都電廠的示范項日中脫硫率可達(dá)90%左右，脫硝率達(dá)18%左右。在運(yùn)行過程中無廢水廢渣排放，不會造成二次污染，副產(chǎn)物可作為農(nóng)業(yè)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(hù)，可能在工程實際中造成污染轉(zhuǎn)嫁，另外液氨的貯運(yùn)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(shù)

　　活性炭纖維法煙氣脫硫技術(shù)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(shù)。依據(jù)相關(guān)的資料，使用該技術(shù)，脫硫效率可以達(dá)到95%之上。因為該技術(shù)有著處理工藝十分的簡便、所用的設(shè)備比較少而且操作簡便等等的眾多優(yōu)點。

　　(2)NOXSO法

　　NOXSO技術(shù)是一種干式吸附再生技術(shù)，采用擔(dān)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(jīng)過除塵后的煙氣進(jìn)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(dá)到一定的吸收飽和度后，被移至再生器內(nèi)進(jìn)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(jìn)行脫硫脫硝，該工藝可以達(dá)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(yīng)的溫度要求是比較高的，需要設(shè)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(jìn)展，就會出現(xiàn)將活性焦炭與CuO結(jié)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(xué)工藝學(xué)院等單位聯(lián)合開發(fā)，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(shè)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(jīng)處理后可回收硫酸銨。但煙氣處理量太小不滿足工業(yè)應(yīng)用的要求，此工藝還有待改進(jìn)。

　　2.3濕法煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)

　　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(shù)現(xiàn)今是處于研究的階段，主要包括了氧化法與濕式絡(luò)合法。

　　2.3.1氧化法

　　氯酸氧化工藝采用的是濕式洗滌系統(tǒng)在一套設(shè)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(luò)合吸收工藝

　　濕式絡(luò)合吸收工藝是向溶液中添加絡(luò)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(yīng)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(yīng)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(jìn)行脫硫脫硝，但是該法現(xiàn)今還一直處于試驗的階段，其工業(yè)應(yīng)用之中所存在的障礙主要就是在反應(yīng)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(yùn)行費(fèi)用高的問題。

　　2.3.3WSA-SNQX工藝

　　煙氣先經(jīng)過SCR反應(yīng)器，在催化劑作用下NOx被氨還原成N2，隨后煙氣進(jìn)入改質(zhì)器，SO2被催化氧化為S03，在瀑布膜冷凝器中凝結(jié)、水合為硫酸，進(jìn)一步濃縮為可銷售的濃硫酸。該技術(shù)除消耗氨氣外，不消耗其它化學(xué)藥品，不產(chǎn)生廢水等第2次污染，具有很高的脫硝率和可靠性，運(yùn)行和維護(hù)要求較低。缺點是投資費(fèi)用高，副產(chǎn)品濃硫酸的儲存及運(yùn)輸困難。

　　3結(jié)束語

　　當(dāng)前世界上廣泛應(yīng)用的不可再生資源以及火電廠主要應(yīng)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(chǎn)生，從而對大氣造成污染，所以對火電廠脫硝技術(shù)與應(yīng)用以及脫硫脫硝一體化的發(fā)展趨勢進(jìn)行研究是非常有必要的。

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　　作者朱健周書勤陳永梅陳利娟熊金玉

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