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氨法脫硫氨過量會使二氧化硫為零嗎

來源:環保設備     添加時間:2023-01-04 08:29:56

氨法脫硫氨過量會使二氧化硫為零嗎

可以。

因為氨及其水合物是一種強堿,能夠迅速的與酸性氣體二氧化硫發生吸收、反應。特別是當脫硫塔漿液密度較小或者是剛開機不久,如果氨加入的過量,很容易造成出口二氧化硫測不出。用氨作為脫硫劑,運行時需要的能量較少,如漿液的循環量沒必要很大,等等。

但氨法脫硫有它的弊端:

一、是氨逃逸。如果加入的氨水過量,氨逃逸會增加,造成浪費,所以從這一點,不建議為了增加脫硫效率,而長期過量的使用氨。

二、廢水難以處理,處理費用高。由于氨氮對水環境的污染很嚴重,現在已經禁止隨意排放氨氮,但由于氯離子濃度的問題,系統又不得不外排,所以造成了矛盾。

目前脫硫脫硝的方法有哪些,分別是什么?

脫硫脫硝的方法,總結了六種:

1)活性炭法

該工藝主體設備是一個類似于超吸附塔的活性炭流化床吸附器,在吸附器內,煙氣中的SO2被氧化成SO3并溶于水中,產生稀硫酸氣溶膠,隨后由活性炭吸附。向吸附塔內注入氨,氨與NOx在活性炭催化還原作用下生成N2,吸附有SO2的活性炭可進入脫附器中加熱再生。

2)SNOx(WSA-SNOx)法

WSA-SNOx法是濕式洗滌并脫除NOx技術。在該工藝中煙氣首先經過SCR反應器,NOx在催化劑作用下被氨氣還原為N2,隨后煙氣進入改質器中,SO2在此被固相催化劑氧化為SO3,SO3經過煙氣再熱器GGH后進入WSA冷凝器被水吸收轉化為硫酸。

3)NOxSO法

在電除塵器下游設置流化床吸收塔,用硫酸鈉浸漬過的γ-Al2O3圓球作為吸收劑,吸收劑吸收NOx、SO2后,在高溫下用還原性氣體(CO、CH4等)進行還原,生成H2S和N2。

4)高能粒子射線法

高能粒子射線法包括電子束(EBA)工藝和等離子體工藝,原理是利用高能粒子(離子)將煙氣中的部分分子電離,形成活性自由基和自由電子等,氧化煙氣中的NOx。這種技術不僅能去除煙氣中的NOx和SO2,還能同時去除重金屬等物質。

5)濕式FGD加金屬螯合物法

仲兆平等發明了噴射鼓泡法用煙氣脫硫脫硝吸收液,包括石灰或石灰石漿液、占石灰或石灰石漿液0.05%~0.5%(質量分數)的水溶性有機酸和占石灰或石灰石漿液0.03%~0.3%(質量分數)的鐵系或銅系金屬螯合物。

6)氯酸氧化法

由于氯酸的強氧化性,采用含有氯酸的氧化吸收液可以同時脫硫脫硝,脫硫率可達98%,脫硝率達95%以上,還可以脫除有毒的微量金屬元素。除了采用氯酸脫硫脫硝外,采用NaClO3/NaOH同時脫除SO2和NOx也獲得較好的效果。

一、脫硫技術

目前煙氣脫硫技術種類達幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產物的干濕形態,煙氣脫硫分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術較為成熟,效率高,操作簡單。本方法由恒誠環保公司提供:

1.濕法煙氣脫硫技術

優點:濕法煙氣脫硫技術為氣液反應,反應速度快,脫硫效率高,一般均高于90%,技術成熟,適用面廣。濕法脫硫技術比較成熟,生產運行安全可靠,在眾多的脫硫技術中,始終占據主導地位,占

分類:常用的濕法煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

2.干法煙氣脫硫技術

優點:干法煙氣脫硫技術為氣同反應,相對于濕法脫硫系統來說,設備簡單,占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統等。

缺點:但反應速度慢,脫硫率低,先進的可達60-80%。但目前此種方法脫硫效率較低,吸收劑利用率低,磨損、結垢現象比較嚴重,在設備維護方面難度較大,設備運行的穩定性、可靠性不高,且壽命較短,限制了此種方法的應用。

分類:常用的干法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。

典型的干法脫硫系統是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內。以石灰石為例,在高溫下煅燒時,脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒,它和煙氣中的SO2反應生成硫酸鈣,達到脫硫的目的。

干法煙氣脫硫技術在鋼鐵行業中已經有應用于于大型轉爐和高爐的例子,對于中小型高爐該方法則不太適用。干法脫硫技術的優點是工藝過程簡單,無污水、污酸處理問題,能耗低,特別是凈化后煙氣溫度較高,有利于煙囪排氣擴散,不會產生“白煙”現象,凈化后的煙氣不需要二次加熱,腐蝕性小;其缺點是脫硫效率較低,設備龐大、投資大、占地面積大,操作技術要求高。常見的干法脫硫技術有。

A.活性碳吸附法:

原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3),再與水反應生成H2SO4,飽和后的活性碳可通過水洗或加熱再生,同時生成稀H2SO4或高濃度SO2??色@得副產品H2SO4,液態SO2和單質硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫資源。該技術經西安交通大學對活性炭進行了改進,開發出成本低、選擇吸附性能強的ZL30,ZIA0,進一步完善了活性炭的工藝,使煙氣中SO2吸附率達到95.8%,達到國家排放標準。

B.電子束輻射法:

原理:用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質,將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2),一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。

C.荷電干式吸收劑噴射脫硫法(CD.SI):

原理:吸收劑以高速流過噴射單元產生的高壓靜電電暈充電區,使吸收劑帶有靜電荷,當吸收劑被噴射到煙氣流中,吸收劑因帶同種電荷而互相排斥,表面充分暴露,使脫硫效率大幅度提高。此方法為干法處理,無設備污染及結垢現象,不產生廢水廢渣,副產品還可以作為肥料使用,無二次污染物產生,脫硫率大于90%,而且設備單,適應性比較廣泛。但是此方法脫硫靠電子束加速器產生高能電子;對于一般的大型企業來說,需大功率的電子槍,對人體有害,故還需要防輻射屏蔽,所以運行和維護要求高。四川成都熱電廠建成一套電子脫硫裝置,煙中SO2的脫硫達到國家排放標準。

D.金屬氧化物脫硫法:

原理:根據SO2是一種比較活潑的氣體的特性,氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe3O4)、氧化銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的吸附性,在常溫或低溫下,金屬氧化物對SO2起吸附作用,高溫情況下,金屬氧化物與SO2發生化學反應,生成金屬鹽。然后對吸附物和金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這是一種干法脫硫方法,雖然沒有污水、廢酸,不造成污染,但是此方法也沒有得到推廣,主要是因為脫硫效率比較低,設備龐大,投資比較大,操作要求較高,成本高。該技術的關鍵是開發新的吸附劑。

以上幾種SO2煙氣治理技術目前應用比較廣泛的,雖然脫硫率比較高,但是工藝復雜,運行費用高,防污不徹底,造成二次污染等不足,與我國實現經濟和環境和諧發展的大方針不相適應,故有必要對新的脫硫技術進行探索和研究。

3.半干法煙氣脫硫技術

半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。

A.噴霧干燥法:

噴霧干燥脫硫方法是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成極細小的霧狀液滴,霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積,在氣液兩相之間發生的一種熱量交換、質量傳遞和化學反應的脫硫方法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等,目前絕大多數裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下,此種方法的脫硫率65%~85%。其優點:脫硫是在氣、液、固三相狀態下進行,工藝設備簡單,生成物為干態的CaSO、CaSO,易處理,沒有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況,耗水也比較少。缺點:自動化要求比較高,吸收劑的用量難以控制,吸收效率不是很高。所以,選擇開發合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。

B.半干半濕法:

半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術的特點是:投資少、運行費用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術,但仍可達到70%tn,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。工業中常用的半干半濕法脫硫系統與濕法脫硫系統相比,省去了制漿系統,將濕法脫硫系統中的噴入Ca(OH):水溶液改為噴入CaO或Ca(OH):粉末和水霧。與干法脫硫系統相比,克服了爐內噴鈣法SO2和CaO反應效率低、反應時間長的缺點,提高了脫硫劑的利用率,且工藝簡單,有很好的發展前景。

C.粉末一顆粒噴動床半千法煙氣脫硫法:

技術原理:含SO2的煙氣經過預熱器進入粉粒噴動床,脫硫劑制成粉末狀預先與水混合,以漿料形式從噴動床的頂部連續噴人床內,與噴動粒子充分混合,借助于和熱煙氣的接觸,脫硫與干燥同時進行。脫硫反應后的產物以干態粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術應用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率,而且對環境的影響很小。但進氣溫度、床內相對濕度、反應溫度之間有嚴格的要求,在漿料的含濕量和反應溫度控制不當時,會有脫硫劑粘壁現象發生。

D.煙道噴射半干法煙氣脫硫:

該方法利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應器進行脫硫,不需要另外加吸收容器,使工藝投資大大降低,操作簡單,需場地較小,適合于在我國開發應用。半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液,漿滴邊蒸發邊反應,反應產物以干態粉末出煙道。

4.新興的煙氣脫硫方法

最近幾年,科技突飛猛進,環境問題已提升到法律高度。我國的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術,但大多還處于試驗階段,有待于進一步的工業應用驗證。

A.硫化堿脫硫法

由Outokumpu公司開發研制的硫化堿脫硫法主要利用工業級硫化納作為原料來吸收SO2工業煙氣,產品以生成硫磺為目的。反應過程相當復雜,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質生成,由生成物可以看出過程耗能較高,而且副產品價值低,華南理工大學的石林經過研究表明過程中的各種硫的化合物含量隨反應條件的改變而改變,將溶液pH值控制在5.5—6.5之間,加入少量起氧化作用的添加劑TFS,則產品主要生成Na2S203,過濾、蒸發可得到附加值高的5H0BNa2S203,而且脫硫率高達97%,反應過程為:SO2+Na2S=Na2S203+S。此種脫硫新技術已通過中試,正在推廣應用。

B.膜吸收法

以有機高分子膜為代表的膜分離技術是近幾年研究出的一種氣體分離新技術,已得到廣泛的應用,尤其在水的凈化和處理方面。中科院大連物化所的金美等研究員創造性地利用膜來吸收脫出SO2氣體,效果比較顯著,脫硫率達90%。過程是:他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器,以NaOH溶液為吸收液,脫除SO2氣體,其特點是利用多孔膜將氣體SO2氣體和NaOH吸收液分開,SO2氣體通過多孔膜中的孔道到達氣液相界面處,SO2與NaOH迅速反應,達到脫硫的目的。此法是膜分離技術與吸收技術相結合的一種新技術,能耗低,操作簡單,投資少。

C.微生物脫硫技術

根據微生物參與硫循環的各個過程,并獲得能量這一特點,利用微生物進行煙氣脫硫,其機理為:在有氧條件下,通過脫硫細菌的間接氧化作用,將煙氣中的SO2氧化成硫酸,細菌從中獲取能量。

生物法脫硫與傳統的化學和物理脫硫相比,基本沒有高溫、高壓、催化劑等外在條件,均為常溫常壓下操作,而且工藝流程簡單,無二次污染。國外曾以地熱發電站每天脫除5t量的H:S為基礎;計算微生物脫硫的總費用是常規濕法50%。無論對于有機硫還是無機硫,一經燃燒均可生成被微生物間接利用的無機硫SO2,因此,發展微生物煙氣脫硫技術,很具有潛力。四川大學的王安等人在實驗室條件下,選用氧化亞鐵桿菌進行脫硫研究,在較低的液氣比下,脫硫率達98%。

D、煙氣脫硫技術發展趨勢

目前已有的各種技術都有自己的優勢和缺陷,具體應用時要具體分析,從投資、運行、環保等各方面綜合考慮來選擇一種適合的脫硫技術。隨著科技的發展,某一項新技術韻產生都會涉及到很多不同的學科,因此,留意其他學科的最新進展與研究成果,并把它們應用到煙氣脫硫技術中是開發新型煙氣脫硫技術的重要途徑,例如微生物脫硫、電子束法脫硫等脫硫新技術,由于他們各自獨特的特點都將會有很大的發展空間。隨著人們對環境治理的日益重視和工業煙氣排放量的不斷增加,投資和運行費用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、污染少、無二次污染的脫硫技術必將成為今后煙氣脫硫技術發展的主要趨勢。

各種各樣的煙氣脫硫技術在脫除SO2的過程中取得了一定的經濟、社會和環保效益,但是還存在一些不足,隨著生物技術及高新技術的不斷發展,電子束脫硫技術和生物脫硫等一系列高新、適用性強的脫硫技術將會代替傳統的脫硫方法。

二、脫硝技術

常見的脫硝技術中,根據氮氧化物的形成機理,降氮減排的技術措施可以分為兩大類:

一類是從源頭上治理??刂旗褵猩蒒Ox。其技術措施:①采用低氮燃燒器;②分解爐和管道內的分段燃燒,控制燃燒溫度;③改變配料方案,采用礦化劑,降低熟料燒成溫度。

另一類是從末端治理??刂茻煔庵信欧诺腘Ox,其技術措施:①“分級燃燒+SNCR”,國內已有試點;②選擇性非催化還原法(SNCR),國內已有試點;③選擇性催化還原法(SCR),目前歐洲只有三條線實驗;③SNCR/SCR聯合脫硝技術,國內水泥脫硝還沒有成功經驗;④生物脫硝技術(正處于研發階段)。

國內的脫硝技術,尚屬探索示范階段,還未進行科學總結。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、運行是否可靠?脫硝效率、運行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都將經受實踐的檢驗。

脫硝技術具體可以分為:

燃燒前脫硝:加氫脫硝

洗選燃燒中脫硝:

1)低溫燃燒

2)低氧燃燒

3)FBC燃燒技術

4)采用低NOx燃燒器

5)煤粉濃淡分離

6)煙氣再循環技術

燃燒后脫硝:

1)選擇性非催化還原脫硝(SNCR)

2)選擇性催化還原脫硝(SCR)

3)活性炭吸附

4)電子束脫硝技術

其中SNCR脫硝效率在大型燃煤機組中可達25%~40%,對小型機組可達80%。由于該法受鍋爐結構尺寸影響很大,多用作低氮燃燒技術的補充處理手段。其工程造價低、布置簡易、占地面積小,適合老廠改造,新廠可以根據鍋爐設計配合使用。

而選擇性催化還原技術(SCR)是目前最成熟的煙氣脫硝技術,它是一種爐后脫硝方法,最早由日本于20世紀60~70年代后期完成商業運行,是利用還原劑(NH3,尿素)在金屬催化劑作用下,選擇性地與NOx反應生成N2和H2O,而不是被O2氧化,故稱為“選擇性”。目前世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR2種。此2種方法都是利用氨對NOx的還原功能,在催化劑的作用下將NOx(主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的N2和水,還原劑為NH3。

目前,在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體,以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3為活性成分,制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑(345℃~590℃)、中溫催化劑(260℃~380℃)和低溫催化劑(80℃~300℃),不同的催化劑適宜的反應溫度不同。如果反應溫度偏低,催化劑的活性會降低,導致脫硝效率下降,且如果催化劑持續在低溫下運行會使催化劑發生永久性損壞;如果反應溫度過高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,還會引起催化劑材料的相變,使催化劑的活性退化。目前,國內外SCR系統大多采用高溫催化劑,反應溫度區間為315℃~400℃。該方法在實際應用中的優缺點如下。

優點:該法脫硝效率高,價格相對低廉,目前廣泛應用在國內外工程中,成為電站煙氣脫硝的主流技術。

缺點:燃料中含有硫分,燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后,在有氧條件下,SO3的生成量大幅增加,并與過量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性,可導致尾部煙道設備損壞。雖然SO3的生成量有限,但其造成的影響不可低估。另外,催化劑中毒現象也不容忽視。

目前脫硫的主要方法是:加入CaO或CaCO3(高溫時加,實際上相當于CaO),使CaO與硫燃燒產生的SO2反應,先產生CaSO3,進而被氧化成CaSO4,變成爐渣。脫硝一般在含硝酸根的溶液中先酸化,再加入低價氮的化合物,如銨鹽,使之發生氧化還原反應,產生N2。

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還原劑與煙氣的混合程度決定了反應和反應速度。在分解爐中,還原劑和煙氣在混合時發生反應?;旌闲Ч苯記Q定了反硝化效率?;旌蠁栴}是造成SNCR脫氮效率低的主要原因之一。

在高溫燃燒條件下。NOx主要以NO的形式存在,初排放的NOx中NO約占95%。 但是。NO在大氣中極易與空氣中的氧發生反應,生成NO2。故大氣中NOx普遍以NO2的形式存在,空氣中的NO和NO2通過光化學反應,相互轉化而達到平衡。在溫度較大或有云霧存在時,NO2進一步與水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——(HNO3),在有催化劑存在時,如加上的氣象條件,N02轉變成的速度加快,特別是當NO2與SO2同時存在時,可以相互催化。形成的速度更快,此外。NOx還可以因飛行器在平流層中排放廢氣,逐漸積累,而使其濃度增大。

3。還原劑停留時間

由于任何反應都需要時間,因此有必要確保還原劑在適當的溫度范圍內在煙氣中有足夠的停留時間,以產生還原反應。在相同條件下,還原劑停留時間越長,反硝化效果越好。此時,必須完全完成NH3或尿素與煙氣的混合、水的蒸發、還原劑的分解和氮氧化物的還原等步驟。一般要求時間為0.5s,氨在分解爐中的停留時間取決于分解爐的大小、煙氣通過分解爐的速度、溶液的霧化條件、霧場與煙氣的混合形式等。

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煙氣脫硫(脫硝)的方法:

固體吸附再生法

主要有碳質材料吸附法、吸附法。

碳質材料吸附法

根據吸附材料的不同又可分為活性炭吸附法和活性焦吸附法兩種,其脫硫脫硝原理基本相同?;钚蕴课椒ㄕ麄脫硫脫硝工藝流程分兩部分:吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法只有一個吸附塔,塔分兩層,上層脫硝,下層脫硫,活性焦在塔內上下移動,煙氣橫向流過塔。

該方法的主要優點有:①具有很高的脫硫率(98%)和低溫(100~200℃)條件下較高的脫硝率(80%);②處理后的煙氣排放前不需加熱;③不使用水,沒有二次污染;④吸附劑來源廣泛,不存在中毒問題,只需補充消耗掉的部分;⑤能去除濕法難去除的so2;⑥能去除廢氣中的hf、hcl、砷、汞等污染物,是深度處理技術;⑦具有除塵功能,出口排塵濃度小于10mg/m3;⑧可以回收副產品,如:高純硫磺、濃硫酸、化學肥料等;⑨建設費用低,運轉費用經濟,占地面積小。

新的活性炭纖維脫硫脫硝技術。該技術是將活性炭制成直徑20μm左右的纖維狀,極大地增大了吸附面積,提高了吸附和催化能力。經過發展,該技術脫硫脫硝率可達90%。

有人將活性炭吸附和微波技術結合起來,提出了微波誘導催化還原脫硫脫硝技術。該技術用活性炭作為氮氧化物載體,利用微波能誘導可實現脫硫脫硝率達到90%以上。

該法的吸附劑是以r-氧化鋁為載體,用堿或堿成分鹽的溶液噴涂載體,然后將浸泡過的吸附劑加熱、干燥,去除殘余水分而制成。吸附劑吸附飽和后可以再生,再生過程是將吸附飽和的吸附劑送入加熱器,在溫度600℃左右加熱使得nox被釋放,然后將nox循環送回鍋爐的燃燒器中。在燃燒器中nox的濃度達到一個穩定狀態,且形成一個化學平衡。這樣就不會再生成nox而只能是n2,從而抑制nox生成。在再生器中加入還原氣體,就會產生高濃度的so2、h2s混合氣體,利用克勞斯法可以進行硫磺的回收。

cuo吸附脫硫脫硝工藝法采用吸附劑進行脫硫脫硝,整個反應分兩步:1)在吸附器中:在300℃~450℃的溫度范圍內,吸附劑與二氧化硫反應,生成cuso4;由于cuo和生成的cuso4對nh3還原氮氧化物有很高的催化活性,結合scr法進行脫硝。2)在再生器中:吸附劑吸收飽和后生成的cuso4被送到再生器中再生,再生過程一般用h2或ch4對cuso4進行還原,再生出的二氧化硫可通過claus裝置進行回收制酸;還原得到的金屬銅或cu2s在吸附劑處理器中用煙氣或空氣氧化成cuo,生成的cuo又重新用于吸收還原過程。該工藝能達到90%以上的二氧化硫脫除率和75%~80%的氮氧化物脫除率。

吸附法反應溫度要求高,需加熱裝置,并且吸附劑的制各成本較高。隨著研究的進展,出現了將活性焦/炭(ac)與cuo結合的方法。二者結合后可制各出活性溫度適宜的催化吸收劑,克服了ac使用溫度偏低和cuo/al2o3活性溫度偏高的缺點。

采用一步法干式洗滌,可脫除煙氣中99%以上的硫氧化物,并可選擇性地或同時除去99%的氮氧化物,排放尾氣完全符合環境標準。由于它采用無機化合物作吸收劑,而不是傳統工藝中的氨,因此其副產物是可回收的硝酸鹽和硫酸鹽,而不是需要堆埋的污染環境的石膏副產物。該工藝適用于以天然氣或煤為燃料的發電廠,仍在實驗階段,未見諸工業應用。

氣固催化脫硫脫硝技術

此類工藝使用催化劑降低反應活化能,促進二氧化硫和氮氧化物的脫除,比起傳統的工藝,具有更高的氮氧化物脫除效率。選擇性催化還原法scr去除nox。此工藝可脫除95%的so2、90%的nox和幾乎所有的顆粒物。

該工藝除了將煙氣中的so2轉化為so3后制成硫酸,以及用scr除去nox外,還能將co及未燃燒的烴類物質氧化為co2和水。此工藝脫硫脫硝效率較高,沒有二次污染,技術簡單,投資及運行費用較低,適用于老廠的改造。

是一種新型的高溫煙氣凈化工藝,該工藝能同時去除二氧化硫、氮氧化物和煙塵,并且都是在一個高溫的集塵室中集中處理。由于將三種污染物的脫除集中在一個設備上,從而降低了成本并減少了占地面積。其缺點是由于要求的煙氣溫度為300℃~500℃,就需要采用特殊的耐高溫陶瓷纖維編織的過濾袋,因而增加了成本。

煙氣清潔工藝已發展到中試階段,燃煤鍋爐煙氣中的so2和nox的脫除效率能達到99%以上。該工藝是在單獨的還原步驟中同時將so2催化還原為h2s,nox還原為n2,剩余的氧還原為水;從氫化反應器的排氣中回收h2s;從h2s富集氣體中生產元素硫。循環流化床技術在最近幾年得到了快速發展,不僅技術成熟可靠,而且投資運行費用也大為降低,為了開發更經濟、高效、可靠的聯合脫硫脫硝方法,人們將循環流化床引入煙氣同時脫硫脫硝技術中。

煙氣循環流化床聯合脫硫脫硝技術是用消石灰作為脫硫的吸收劑脫除二氧化硫,產物主要是caso4和10%的caso3;脫硝反應使用氨作為還原劑進行選擇催化還原反應,催化劑是具有活性的細粉末化合物feso4·7h2o,不需要支撐載體,運行溫度在385℃。

吸收劑噴射技術

將堿或尿素等干粉噴入爐膛、煙道或噴霧干式洗滌塔內,在一定條件下能同時脫除二氧化硫和氮氧化物。脫硝率主要取決于煙氣中的二氧化硫和氮氧化物的比、反應溫度、吸收劑的粒度和停留時間等。不過當系統中二氧化硫濃度低時,氮氧化物的脫除效率也低。因此,該工藝適用于高硫煤煙氣處理。

爐膛石灰(石)/尿素噴射同時脫硫脫硝工藝將爐膛噴鈣和選擇非催化還原結合起來,實現同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。噴射漿液由尿素溶液和各種鈣基吸收劑組成,總含固量為30%,ph值為5~9,與干ca(oh)2吸收劑噴射方法相比,漿液噴射增強了so2的脫除,這可能是由于吸收劑磨得更細、更具活性。

整體干式so2/nox排放控制工藝采用下置式燃燒器,這些燃燒器通過在缺氧環境下噴入部分煤和空氣來抑制氮氧化物的生成。過??諝獾囊胧菫榱送瓿扇紵^程,以及進一步除去氮氧化物。低氮氧化物燃燒器預計可減少50%的氮氧化物排放,而且在通入過??諝夂罂蓽p少70%以上的nox排放。無論是整體聯用干式so2/nox排放控制系統,還是單個技術,都可應用于電廠或工業鍋爐上,主要適用于較老的中小型機組。

電子活化氧化法

主要有電子束照射法和脈沖電暈等離子體法。

1.電子束照射法

利用陰極發射并經電場加速形成高能電子束,這些電子束輻照煙氣時產生自由基,再和sox和nox反應生成硫酸和硝酸,在通入氨氣(nh3)的情況下,產生(nh4)2so4和nh4no3氨鹽等副產品。脫硫率90%以上,脫硝率80%以上。但耗電量大(約占廠用電的2%),運行費用高。

2.脈沖電暈等離子體法

該方法由于具有設備簡單、操作簡便,顯著的脫硫脫硝和除塵效果以及副產物可作為肥料回收利用等優點而成為國際上脫硫脫硝的研究前沿。脈沖電暈等離子體技術和電子束法均屬于等離子體法.脈沖電暈與傳統的液相(氫氧化鈣或碳酸氫銨)吸收技術相結合,提高了煙氣二氧化硫和氮氧化物的脫除效率,實現脫硫、脫硝的一體化。脈沖電暈放電脫硫脫硝有著突出的優點,在節能方面有很大的潛力,對電站鍋爐的安全運行也沒有影響。濕法脫硫脫硝

濕法煙氣同時脫硫脫硝工藝通常在氣/液段將no氧化成no2,或者通過加入添加劑來提高no的溶解度。濕式同時脫硫脫硝的方法大多處于研究階段,包括氧化法和濕式絡合法。

氧化法氯酸氧化工藝是采用濕式洗滌系統,在一套設備中同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。工藝采用氧化吸收塔和堿式吸收塔兩段工藝,在脫除二氧化硫和氮氧化物的同時脫除有毒微量金屬元素,如as、be、cd、cr、pb、hg和se。isabelle等研究了在酸性條件下利用雙氧水將nox和so2氧化成硝酸和硫酸的工藝。黃磷氧化法是將no氧化為no2,與液態的堿性吸收漿液反應生成硫酸鹽和硝酸鹽,對二氧化硫和氮氧化物的去除率達到95%以上,但黃磷具有易燃性、不穩定性和一定的毒性,需用預處理的方法解決這些問題。

濕式絡合吸收工藝

濕式絡合吸收工藝一般采用鐵或鈷作催化劑。在水溶液中加入能絡合no的絡合劑后,使之結合成絡合物。與絡合劑結合的no可與溶液中的so32-/hso3-發生反應,形成一系列n-s化合物,并使絡合劑再生。該工藝需通過從吸收液中去除連二硫酸鹽、硫酸鹽和n-s化合物以及三價鐵螯合物還原成亞鐵螯合物而使吸收液再生。

 


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