目前,煙(yan)(yan)氣(qi)同(tong)時(shi)(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫、脫(tuo)(tuo)(tuo)硝技術可以分為兩(liang)大(da)類:爐內燃(ran)(ran)燒過程的(de)同(tong)時(shi)(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)除技術和(he)燃(ran)(ran)燒后(hou)煙(yan)(yan)氣(qi)中的(de)同(tong)時(shi)(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)除技術。其中燃(ran)(ran)燒后(hou)煙(yan)(yan)氣(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫、脫(tuo)(tuo)(tuo)硝是今(jin)后(hou)進行(xing)大(da)規(gui)模工業應用的(de)重點。燃(ran)(ran)燒后(hou)煙(yan)(yan)氣(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫、脫(tuo)(tuo)(tuo)硝典型工藝(yi)有干(gan)法(fa)(fa)和(he)濕(shi)法(fa)(fa)兩(liang)種:干(gan)式工藝(yi)包(bao)括堿性(xing)噴霧干(gan)燥法(fa)(fa)、固相吸收(shou)和(he)再(zai)生法(fa)(fa)以及吸收(shou)劑噴射法(fa)(fa)、高能化學輻射法(fa)(fa)等;濕(shi)式工藝(yi)主(zhu)要是氧(yang)化/吸收(shou)法(fa)(fa)和(he)鐵的(de)螯合(he)物(wu)吸收(shou)法(fa)(fa)等。

1　固相吸收和再生同時脫硫、脫硝技術

這類技術利用(yong)(yong)可(ke)循環再(zai)生的(de)固體(ti)吸附(fu)(fu)材料(liao)從煙道氣(qi)或廢氣(qi)中除(chu)去SO2 和NOx 。可(ke)利用(yong)(yong)的(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)吸附(fu)(fu)材料(liao)有活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)、活(huo)(huo)(huo)性(xing)焦、活(huo)(huo)(huo)性(xing)氧化鋁為載(zai)體(ti)的(de)吸附(fu)(fu)材料(liao)以及氧化銅、鈉和鎂(mei)氧化載(zai)體(ti)的(de)吸附(fu)(fu)材料(liao)等。其中SO2 以硫酸(suan)或硫酸(suan)鹽的(de)形式被吸附(fu)(fu)在吸附(fu)(fu)劑(ji)上,然后在還原(yuan)條件下生成高濃度的(de)SO2 或以SO2、H2 S混合物的(de)形式存在,然后再(zai)加工成副產品。煙氣(qi)中的(de)NOx 最終被還原(yuan)為N2。

2　NOx SO工藝

NOx SO技術是美國能源部潔凈用煤計劃的(de)一個子項目,是一種干式、可(ke)再生系統,可(ke)同(tong)時去除(chu)煙(yan)氣中的(de)SO2 和NOx 。吸(xi)(xi)收劑(ji)為Na2O /γ - Al2O3 ,處理過程包括吸(xi)(xi)收、再生等步驟。此技術對煙(yan)氣中SO2 的(de)凈化(hua)率達90% , NOx 的(de)凈化(hua)率達70% ～90% ,沒有淤泥和廢液排放問題。但此技術需(xu)大(da)(da)量吸(xi)(xi)附劑(ji),設備龐大(da)(da),投(tou)資高,動力(li)消耗(hao)也大(da)(da)。

3　SNOx 工藝

煙氣(qi)先經過SCR反應器, NOx 在催化劑作用(yong)下被氨還(huan)原(yuan)成(cheng)N2 ,隨后,煙氣(qi)進入改質器, SO2 被催化氧化為(wei)(wei)SO3 ,在瀑布膜冷(leng)凝器中凝結、水合為(wei)(wei)硫酸,進一(yi)步濃(nong)縮為(wei)(wei)可銷售的濃(nong)硫酸。該技術除消(xiao)(xiao)耗氨氣(qi)外(wai),不(bu)消(xiao)(xiao)耗其他化學藥品,不(bu)產生廢(fei)水等二次污染(ran)物(wu),具(ju)有很高的脫硝率( 95%以上)和可靠(kao)性,運(yun)行和維(wei)護(hu)要(yao)求(qiu)較低。缺點是投資費用(yong)高、副產品濃(nong)硫酸的儲(chu)存(cun)及運(yun)輸困難。

4　濕法FGD加金屬螯合物技術

傳統的(de)濕法(fa)煙氣脫硫效率在90%以上,在電廠的(de)應(ying)用(yong)比較成(cheng)熟。由于NOx 在水中(zhong)的(de)溶解(jie)度很小,在濕法(fa)中(zhong)很難除去。有(you)學者(zhe)研究(jiu)發現,一些(xie)金屬(shu)螯合(he)(he)物(wu)(如Fe ( EDTA)和Fe (NTA) )能吸收NO形(xing)成(cheng)亞硝酰亞鐵螯合(he)(he)物(wu),配(pei)位的(de)NO再與溶解(jie)的(de)SO2 和O2 反應(ying)生成(cheng)N2、N2O、硫酸鹽、各種N - S化合(he)(he)物(wu)以及(ji)三價(jia)鐵螯合(he)(he)物(wu),然后從吸收液中(zhong)去除,并(bing)使三價(jia)鐵螯合(he)(he)物(wu)還原再生。影響濕法(fa)FGD加金屬(shu)螯合(he)(he)物(wu)技術工業應(ying)用(yong)的(de)主要障礙是(shi)反應(ying)過程中(zhong)螯合(he)(he)物(wu)的(de)損失和金屬(shu)螯合(he)(he)物(wu)再生困(kun)難、利用(yong)率低、運行費用(yong)高。

5　氯酸氧化法

氯(lv)酸(suan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)工(gong)藝是(shi)采用(yong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)吸收(shou)塔(ta)和堿式(shi)吸收(shou)塔(ta)兩(liang)段(duan)工(gong)藝脫除煙氣中SO2 和NOx 的方法。氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)吸收(shou)塔(ta)是(shi)采用(yong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)劑HClO3 來氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)NO、SO2 及(ji)有毒金屬;堿式(shi)吸收(shou)塔(ta)則作(zuo)為后續(xu)工(gong)藝用(yong)Na2 S及(ji)NaOH作(zuo)為吸收(shou)劑,吸收(shou)殘余的酸(suan)性氣體。該工(gong)藝NOx 脫除率達95%以上,沒有催(cui)化(hua)劑中毒、失(shi)活或隨使用(yong)時(shi)間增長而(er)出現催(cui)化(hua)能力(li)下降等問題。迄今為止(zhi),該工(gong)藝還處于探索階段(duan)。

6　DESONOx 技術

煙氣先經靜(jing)電(dian)除塵器(qi)將粉塵質量(liang)濃度降到20mg/m3 ,然(ran)后進入(ru)雙(shuang)層催化劑(ji)的(de)固定(ding)床反應(ying)器(qi)。反應(ying)器(qi)上層為(wei)SCR法脫硝用催化劑(ji),如(ru)V2O5 /TiO2等,噴入(ru)NH3 使(shi)NOx 還原為(wei)N2 ,反應(ying)溫度為(wei)400～460 ℃;下層為(wei)將SO2 氧(yang)化為(wei)SO3 的(de)催化劑(ji),如(ru)貴(gui)金(jin)屬或V2O5 ,反應(ying)溫度為(wei)400～450 ℃。之(zhi)后,經冷凝可(ke)析出(chu)70%的(de)硫酸, SO2 脫除率(lv)為(wei)93% ～97% ,脫硝率(lv)達80%以(yi)上。

7　SNRB工藝

該法是(shi)由B&W公(gong)司開發的(de)一(yi)種高(gao)溫煙(yan)(yan)氣凈化技術,能(neng)同時(shi)脫(tuo)(tuo)除(chu)SOx 、NOx 和粉(fen)塵(chen),脫(tuo)(tuo)除(chu)過程(cheng)(cheng)在(zai)一(yi)個高(gao)溫布(bu)袋式除(chu)塵(chen)器內(nei)完成。凈化過程(cheng)(cheng)主要包括:噴入鈣基(ji)或鈉基(ji)脫(tuo)(tuo)硫劑脫(tuo)(tuo)除(chu)SOx ; 噴入NH3 通過SCR技術脫(tuo)(tuo)除(chu)NOx ;在(zai)高(gao)溫脈沖噴射布(bu)袋除(chu)塵(chen)器中脫(tuo)(tuo)除(chu)粉(fen)塵(chen)。實踐表(biao)明(ming), SO2 的(de)脫(tuo)(tuo)除(chu)效率(lv)在(zai)80% ～90% , NOx 脫(tuo)(tuo)除(chu)效率(lv)在(zai)90%左(zuo)右,粉(fen)塵(chen)脫(tuo)(tuo)除(chu)效率(lv)達99%。該法適用于(yu)高(gao)硫煤煙(yan)(yan)氣的(de)凈化。

8　NFT技術

NFT技術是(shi)將石灰漿與(yu)尿(niao)素(su)混合液(ye)噴(pen)入(ru)1 000 ℃爐膛, NOx 與(yu)尿(niao)素(su)生(sheng)成CO2 和水蒸汽(qi);同時,SO2 與(yu)CaO反應生(sheng)成固體硫酸(suan)鈣。脫(tuo)硫和脫(tuo)硝效率(lv)(lv)均在60%左右。這種工藝(yi)(yi)的(de)缺點為(wei):噴(pen)頭易結垢堵塞,脫(tuo)硫、脫(tuo)硝效率(lv)(lv)不高。但其運行成本(ben)低于(yu)一般(ban)的(de)濕法煙(yan)氣脫(tuo)硫工藝(yi)(yi)。

9　爐內燃燒同時脫除技術

在燃(ran)(ran)燒(shao)過程中(zhong)對NOx 進行控制的同(tong)(tong)時,加入(ru)脫(tuo)硫劑(ji)控制SO2 ,達到同(tong)(tong)時脫(tuo)硫、脫(tuo)硝的目的。循(xun)環流化(hua)(hua)床燃(ran)(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)及(ji)增壓(ya)流化(hua)(hua)床燃(ran)(ran)燒(shao)、噴(pen)鈣(石灰石)分段(duan)燃(ran)(ran)燒(shao)等都(dou)是基于(yu)(yu)這種原(yuan)理;還有(you)尿(niao)素凈化(hua)(hua)工藝(yi)(yi)、石灰/尿(niao)素噴(pen)射(she)工藝(yi)(yi)等都(dou)是吸(xi)收劑(ji)噴(pen)射(she)同(tong)(tong)時脫(tuo)硫、脫(tuo)硝技(ji)術(shu);此外,催化(hua)(hua)光解(jie)分解(jie)法(fa)和(he)鍋爐(lu)排(pai)污水用于(yu)(yu)煙氣脫(tuo)硫、脫(tuo)硝的技(ji)術(shu)屬于(yu)(yu)新興(xing)技(ji)術(shu),目前還處(chu)于(yu)(yu)試驗研究階(jie)段(duan)。

10　解耦耦合脫硫、脫硝新技術

解(jie)(jie)耦(ou)是將(jiang)(jiang)一個(ge)(ge)相互作(zuo)用的(de)耦(ou)合反應(ying)(ying)過(guo)(guo)程,按煤(mei)中不同(tong)組分(fen)(fen)(fen)在熱轉化(hua)過(guo)(guo)程中的(de)差異性和階段性,分(fen)(fen)(fen)解(jie)(jie)為若干個(ge)(ge)相對獨立、易于(yu)調(diao)控的(de)反應(ying)(ying)過(guo)(guo)程,其目的(de)是使(shi)復(fu)雜過(guo)(guo)程簡單化(hua);耦(ou)合是通過(guo)(guo)設(she)備(bei)、物(wu)(wu)質、能量的(de)結合,將(jiang)(jiang)不同(tong)子過(guo)(guo)程進(jin)行組合,其目的(de)是解(jie)(jie)決反應(ying)(ying)次序、物(wu)(wu)質和能量供給問題。李靜海等提出了一種解(jie)(jie)耦(ou)耦(ou)合脫(tuo)硫、脫(tuo)硝新(xin)想法,其設(she)計的(de)新(xin)型解(jie)(jie)耦(ou)燃(ran)煤(mei)爐將(jiang)(jiang)傳統的(de)1個(ge)(ge)爐膛分(fen)(fen)(fen)為2個(ge)(ge)室(shi),即熱解(jie)(jie)室(shi)和燃(ran)燒(shao)室(shi),并將(jiang)(jiang)燃(ran)燒(shao)分(fen)(fen)(fen)成幾個(ge)(ge)區域,使(shi)不同(tong)區域的(de)操作(zuo)條件分(fen)(fen)(fen)別滿足脫(tuo)除某(mou)種氣體(ti)( SOx , NOx )所需的(de)最佳條件,利用煤(mei)炭自身的(de)熱解(jie)(jie)產物(wu)(wu)抑(yi)制煤(mei)炭燃(ran)燒(shao)過(guo)(guo)程中污染物(wu)(wu)的(de)生成。

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