雄厚的技術(shù)力量、精良的加工設(shè)備、創(chuàng)新的工藝裝備、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝
本文介紹了國(guó)內(nèi)外昌邑干法脫硫技術(shù)。該技術(shù)在最近幾年得到了快速發(fā)展,不僅技術(shù)成熟可靠,而且投資運(yùn)行費(fèi)用也大為降低,為了開(kāi)發(fā)更經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的聯(lián)合脫硫脫硝方法,人們將循環(huán)流化床引入煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)中。煙氣循環(huán)流化床(cfb)聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是由lurgi gmbh研究開(kāi)發(fā),該方法用消石灰作為脫硫的吸收劑脫除二氧化硫,產(chǎn)物主要是caso4和10%的caso3;脫硝反應(yīng)使用氨作為還原劑進(jìn)行選擇催化還原反應(yīng),催化劑是具有活性的細(xì)粉末化合物feso4·7h2o,不需要支撐載體,運(yùn)行溫度在385℃。該系統(tǒng)在德國(guó)投入運(yùn)行的結(jié)果表明,在ca/s比為1.2~1.5、nh3/nox比為0.7~1.03時(shí),脫硫效率為97%,脫硝效率為88%。
(三)吸收劑噴射同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)
將堿或尿素等干粉噴入爐膛、煙道或噴霧干式洗滌塔內(nèi),在一定條件下能同時(shí)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(yīng)溫度、吸收劑的粒度和停留時(shí)間等。不過(guò)當(dāng)系統(tǒng)中二氧化硫濃度低時(shí),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)/尿素噴射工藝
爐膛石灰(石)/尿素噴射同時(shí)脫硫脫硝工藝由俄羅斯門(mén)捷列夫化學(xué)工藝學(xué)院等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)。該工藝將爐膛噴鈣和選擇非催化還原(sncr)結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)同時(shí)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(qiáng)了so2的脫除,這可能是由于吸收劑磨得更細(xì)、更具活性[17]。gullett等人采用14.7kw天然氣燃燒裝置進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究[18]。該工藝由于煙氣處理量太小,不能滿足工業(yè)應(yīng)用的要求,因而還有待改進(jìn)。
整體干式so2/nox排放控制工藝
整體干式so2/nox排放控制工藝采用babcock& wilcox公司的低noxdrb-xcl下置式燃燒器,這些燃燒器通過(guò)在缺氧環(huán)境下噴入部分煤和空氣來(lái)抑制氮氧化物的生成。過(guò)剩空氣的引入是為了完成燃燒過(guò)程,以及進(jìn)一步除去氮氧化物。低氮氧化物燃燒器預(yù)計(jì)可減少50%的氮氧化物排放,而且在通入過(guò)??諝夂罂蓽p少70%以上的nox排放。無(wú)論是整體聯(lián)用干式so2/nox排放控制系統(tǒng),還是單個(gè)技術(shù),都可應(yīng)用于電廠或工業(yè)鍋爐上,主要適用于較老的中小型機(jī)組。
(四)高能電子活化氧化法
電子束照射法
利用陰極發(fā)射并經(jīng)電場(chǎng)加速形成高能電子束,這些電子束輻照煙氣時(shí)產(chǎn)生自由基,再和sox和nox反應(yīng)生成硫酸和硝酸,在通入氨氣(nh3)的情況下,產(chǎn)生(nh4)2so4和nh4no3氨鹽等副產(chǎn)品。日木荏原公司經(jīng)過(guò)20多年的研究開(kāi)發(fā),己從小試逐步走向工業(yè)化。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(yùn)行費(fèi)用高。
脈沖電暈等離子體法(ppcp)
masuda等人1986年發(fā)現(xiàn)電暈放電可以同時(shí)脫除二氧化硫和氮氧化物,該方法由于具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便,顯著的脫硫脫硝和除塵效果以及副產(chǎn)物可作為肥料回收利用等優(yōu)點(diǎn)而成為國(guó)際上脫硫脫硝的研究前沿。
脈沖電暈等離子體技術(shù)和電子束法均屬于等離子體法.脈沖電暈與傳統(tǒng)的液相(氫氧化鈣或碳酸氫銨)吸收技術(shù)相結(jié)合,提高了煙氣二氧化硫和氮氧化物的脫除效率,實(shí)現(xiàn)脫硫、脫硝的一體化。脈沖電暈放電脫硫脫硝有著突出的優(yōu)點(diǎn),在節(jié)能方面有很大的潛力,對(duì)電站鍋爐的安全運(yùn)行也沒(méi)有影響。
三 濕法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)
濕法煙氣同時(shí)脫硫脫硝工藝通常在氣/液段將no氧化成no2,或者通過(guò)加入添加劑來(lái)提高no的溶解度。濕式同時(shí)脫硫脫硝的方法目前大多處于研究階段,包括氧化法和濕式絡(luò)合法。
氧化法
氯酸氧化工藝(又稱丁tri-nox-noxsorb工藝)是采用濕式洗滌系統(tǒng),在一套設(shè)備中同時(shí)脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。tri-nox-noxsorb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(shí)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(tài)的堿性吸收漿液反應(yīng)生成硫酸鹽和硝酸鹽,對(duì)二氧化硫和氮氧化物的去除率達(dá)到95%以上,但黃磷具有易燃性、不穩(wěn)定性和一定的毒性,需用預(yù)處理的方法解決這些問(wèn)題。
濕式絡(luò)合吸收工藝
濕式絡(luò)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(luò)合no的絡(luò)合劑后,使之結(jié)合成絡(luò)合物。與絡(luò)合劑結(jié)合的no可與溶液中的so32-/hso3-發(fā)生反應(yīng),形成一系列n-s化合物,并使絡(luò)合劑再生[31]。該工藝需通過(guò)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(jià)鐵螯合物還原成亞鐵螯合物而使吸收液再生。
濕式絡(luò)合吸收法工藝可以同時(shí)脫硫脫硝,但目前仍處于試驗(yàn)階段。影響其工業(yè)應(yīng)用的主要障礙是,反應(yīng)過(guò)程中螯合物的損失和金屬螯合物再生困難、利用率低,因而存在運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。
四 結(jié)論與建議
脫硫脫硝一體化工藝已經(jīng)成為各國(guó)控制煙氣污染的研發(fā)熱點(diǎn),目前大多數(shù)脫硫脫硝一體化工藝僅停留在研究階段,盡管已經(jīng)有少量示范工程應(yīng)用,但由于運(yùn)行費(fèi)用較高制約了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情,投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、效率高、副產(chǎn)品資源化的脫硫脫硝一體化技術(shù)成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。