液相同時脫硫脫硝技術
摘要: 綜(zong)述了(le)國內(nei)外目前開發(fa)的(de)液相同(tong)時脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)技術, 包括濕(shi)式洗(xi)滌并(bing)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(WSA- SNOx ) 工(gong)(gong)(gong)藝(yi)、氯酸氧化(hua)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)( Tri NOx- NOxSorb) 、濕(shi)式絡合吸收工(gong)(gong)(gong)藝(yi)( Fe- EDTA 金屬鰲(ao)合物聯合脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)) 、乳化(hua)黃磷法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)、尿(niao)素液相脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)等(deng)新方法(fa), 研究了(le)各工(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)特(te)點和存在的(de)問(wen)題(ti), 并(bing)對研究和應(ying)用進(jin)行了(le)展望。
關鍵詞: 煙氣(qi), 濕法, 脫(tuo)硫脫(tuo)硝
0 引言
大氣(qi)(qi)污(wu)(wu)染(ran)(ran)是21 世紀人類生存和(he)發(fa)(fa)展所面(mian)(mian)臨(lin)的最(zui)重(zhong)要問題之一, 而(er)隨煙氣(qi)(qi)排(pai)放的二氧(yang)(yang)化硫(liu)(liu)(liu)和(he)氮(dan)氧(yang)(yang)化物是最(zui)主要的大氣(qi)(qi)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物。如果對二氧(yang)(yang)化硫(liu)(liu)(liu)和(he)氮(dan)氧(yang)(yang)化物分(fen)別治理, 不僅占地面(mian)(mian)積大, 而(er)且投資和(he)運行(xing)費用高。為適應目前及未來大氣(qi)(qi)污(wu)(wu)染(ran)(ran)控制(zhi)的需要, 開(kai)發(fa)(fa)同(tong)(tong)時煙氣(qi)(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)脫(tuo)硝新(xin)技(ji)術、新(xin)設備逐漸成(cheng)為該領域的發(fa)(fa)展趨勢, 國家科技(ji)部分(fen)別于2006 年和(he)2007 年將煙氣(qi)(qi)同(tong)(tong)時脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)脫(tuo)硝技(ji)術開(kai)發(fa)(fa)列入了近幾年的 863 重(zhong)大研(yan)究計劃。
煙氣(qi)(qi)中SO2/NOx 的(de)凈化方法(fa)按吸(xi)收(shou)劑(ji)和脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除產物狀(zhuang)態(tai)不同可(ke)分為濕(shi)(shi)法(fa)、干法(fa)和半干法(fa)。其中濕(shi)(shi)法(fa)煙氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)在火電廠(chang)應(ying)用最(zui)廣, 脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率高。而濕(shi)(shi)法(fa)同時脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)技術(shu)具有很大的(de)發展(zhan)(zhan)潛力(li), 例如, 濕(shi)(shi)式(shi)(shi)洗(xi)滌并脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(WSA—SNOx ) 工(gong)(gong)藝(yi)(yi)、氯酸(suan)氧化工(gong)(gong)藝(yi)(yi)( Tri NOx- NOxSorb) 、濕(shi)(shi)式(shi)(shi)絡合吸(xi)收(shou)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)( Fe- EDTA 金屬鰲合物聯合脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)) 、乳化黃磷法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)、尿素和添加劑(ji)液(ye)相脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)等(deng)都(dou)得到一定(ding)程度的(de)發展(zhan)(zhan)。本文對目前(qian)的(de)研究成果進(jin)行(xing)了綜述, 分析了幾種(zhong)液(ye)相同時脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)技術(shu)的(de)特點及存在的(de)問題, 并對研究和應(ying)用進(jin)行(xing)了展(zhan)(zhan)望。
1 濕式洗滌并脫硝( WSA—SNOx) 工藝
WSA - SNOx 技(ji)術即(ji)濕式洗(xi)滌并脫硝(xiao)(Wet Scrubbing Additive for NOx Removal) 技(ji)術, 是針對電廠日(ri)益(yi)嚴格的SO2、NOx 和粉(fen)塵排放標準(zhun)而設計的高級(ji)煙氣凈(jing)化技(ji)術。
1.1 工藝流程
本工藝(yi)中煙(yan)氣(qi)(qi)首(shou)先通過(guo)除塵器(qi)除去大量的顆粒物, 這(zhe)樣可以避免頻繁的催(cui)化(hua)劑(ji)清(qing)潔工作, 然后(hou)煙(yan)氣(qi)(qi)經過(guo)選(xuan)擇性催(cui)化(hua)還原( SCR) 反應器(qi), NOx 在催(cui)化(hua)劑(ji)作用下被氨氣(qi)(qi)還原成N2, 隨后(hou)煙(yan)氣(qi)(qi)進(jin)入改(gai)質器(qi), SO2 在此被固相催(cui)化(hua)劑(ji)催(cui)化(hua)氧化(hua)為SO3, 在瀑布膜冷(leng)凝器(qi)中凝結(jie)、水合為硫酸, 并進(jin)一步被濃縮為可銷售(shou)的濃硫酸( 濃度超過(guo)90%) [1- 2]。
SNOx 工(gong)(gong)藝(yi)最初作為美(mei)國能源(yuan)部(DOE) 清(qing)潔煤技術第2 期的(de)(de)示范項目, 在Ohio 的(de)(de)Edison Niles 電(dian)(dian)站(zhan)2 號鍋爐上(shang)實施。裝(zhuang)置(zhi)從1992 年(nian)開始運行, 現在已是該(gai)(gai)廠主要的(de)(de)大(da)(da)氣污染(ran)控制設備(bei)。該(gai)(gai)工(gong)(gong)藝(yi)除了應(ying)用(yong)(yong)于燃(ran)(ran)煤電(dian)(dian)廠外(wai), 還可(ke)應(ying)用(yong)(yong)于燃(ran)(ran)燒(shao)石油(you)(you)焦和(he)其他渣(zha)油(you)(you)的(de)(de)電(dian)(dian)廠, 同樣也可(ke)用(yong)(yong)于化(hua)工(gong)(gong)廠的(de)(de)煙氣處理。如意大(da)(da)利(li)西西里島吉拉煉(lian)油(you)(you)廠的(de)(de)煙氣量為100 萬m3/h 的(de)(de)燃(ran)(ran)用(yong)(yong)石油(you)(you)焦電(dian)(dian)廠, 自1999 年(nian)9 月裝(zhuang)備(bei)SNOx 裝(zhuang)置(zhi), 已運轉至(zhi)今。然(ran)而, 對(dui)于大(da)(da)型燃(ran)(ran)煤電(dian)(dian)廠, 尤其是對(dui)于燃(ran)(ran)用(yong)(yong)高(gao)硫煤的(de)(de)電(dian)(dian)廠, 大(da)(da)量副產物———濃(nong)硫酸的(de)(de)回收及儲存存在安全問題限(xian)制了該(gai)(gai)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)發(fa)展和(he)大(da)(da)規(gui)模應(ying)用(yong)(yong)。
1.2 工藝的優越性及存在的問題
( 1) 該技術除消耗氨氣外, 不(bu)消耗其他化學(xue)藥(yao)品, 不(bu)產(chan)(chan)生廢水、廢棄物等二次(ci)污染(ran)。不(bu)產(chan)(chan)生采用石灰(hui)石脫硫所產(chan)(chan)生的CO2。
( 2) 具有很高(gao)的(de)脫硝效率( 95%以上) 和(he)可(ke)靠性(xing), 運行和(he)維護要求較低。
( 3) 不足(zu)之處是能耗較大(da), 投資(zi)費用高, 副產品濃(nong)硫酸的儲存(cun)及(ji)運輸困(kun)難(nan)。
與SNOx 技術類似的工(gong)藝還有DESONOx 工(gong)藝。該工(gong)藝由德國(guo)公司開(kai)發, 采(cai)用一個(ge)含(han)有脫硝催(cui)化(hua)劑 (V2O5/TiO2、Fe2O3、沸石(shi)等) 和脫硫催(cui)化(hua)劑(Degussa公司開(kai)發) 的DESONOx 反應器(qi), 脫硫率(lv)為94%, 脫硝率(lv)為80%, 副(fu)產品(pin)為95%的濃硫酸(suan)[3]。
2 氯酸氧化工藝( Tri NOx- NOxSorb)
2.1 工藝流程
Tri NOx- NOxSorb 工藝(yi)采用(yong)氧化(hua)(hua)吸(xi)收(shou)塔(ta)和堿(jian)式吸(xi)收(shou)塔(ta)兩(liang)段工藝(yi)。氧化(hua)(hua)吸(xi)收(shou)塔(ta)是(shi)采用(yong)氧化(hua)(hua)劑(ji)HClO3 來氧化(hua)(hua)NO 和SO2 及有毒金屬, 堿(jian)式吸(xi)收(shou)塔(ta)則作為后續工藝(yi), 采用(yong)Na2S 及NaOH 作為吸(xi)收(shou)劑(ji), 吸(xi)收(shou)殘余的(de)堿(jian)性氣體[4]。
2.2 化學反應機理[5]
2.2.1 氯酸氧化NOx 的反應機理
理論上(shang)講, NO 與(yu)HClO3 反應先產生ClO2 和(he) NO2, NO 與(yu)HClO3 摩爾比為(wei)(wei)1∶2。反應式為(wei)(wei):
NO+2HClO3→NO2+2ClO2+H2O ( 1)
ClO2 進(jin)一步(bu)與(yu)氣(qi)液兩相中(zhong)的NO 與(yu)NO2 反應:
5NO+2ClO2+H2O→2HCl+5NO2 ( 2)
5NO2+ClO2+3H2O→HCl+5HNO3 ( 3)
凈反應為:
5NO2+ClO2+4H2O→3HCl+5HNO3 ( 4)
對( 1) 、( 4) 2 個反(fan)應方程(cheng)式(shi)進行整(zheng)理得(de):
3NO+6HClO+5H2O→6HCl+3NO2+10HNO3 ( 5)
2.2.2 氯酸氧化SO2 的反應機理
SO2與HC1O3 的(de)反(fan)應(ying)式為(wei):
SO2+2HClO3→SO3+2ClO2+H2O
SO3+H2O→H2SO4 ( 6)
凈反應為:
SO2+HClO3→H2SO4+2ClO2 ( 7)
產(chan)生的副(fu)產(chan)品ClO2 與(yu)多余的SO2在氣(qi)相中反應(ying):
SO2+ClO2→4SO3+Cl2 ( 8)
產生的Cl2 進一步與H2O 和SO3 在氣相、液相中(zhong)反應, 生成HCl 和SO3。
Cl2+H2O→HCl+HClO ( 9)
SO2+HClO→SO3+HCl ( 10)
對式( 7) ~( 10) 進行整理(li):
6SO2+2HClO3+6H2O→6H2SO4+2HCl ( 11)
2.3 工藝的優越性及存在的問題
( 1) 與高氧化(hua)(hua)態的氮(dan)的氧化(hua)(hua)物氣體, 如NO2、N2O3 相(xiang)比, NO 在(zai)液相(xiang)中(zhong)的溶解(jie)度極(ji)低, 因此很(hen)難在(zai)液相(xiang)煙氣治理工藝中(zhong)被同時(shi)脫除, 而采(cai)用氯(lv)酸(suan)則能很(hen)好地吸收NO。
( 2)HClO3 與NO, SO2 反(fan)應(ying)生成ClO2, 作為反(fan)應(ying)中間體, ClO2 在提高脫除效率方(fang)面發揮了(le)重要作用。
( 3) 操作溫度低, 該工(gong)藝可在常(chang)溫下運行。
( 4) 該工藝不存在(zai)催化劑中毒(du)、失(shi)活或隨(sui)反應時間的增長催化能力下降等問(wen)題(ti)。而且(qie)由于(yu)采(cai)用濕式(shi)洗滌(di)系統, 可以處理含(han)有較大顆粒的煙氣, 對NOx、 SO2 及有毒(du)金屬有較高的脫除(chu)率。有關學者采(cai)用 NaClO2/NaOH、KMnO4/NaOH 等強氧化劑進行了(le)同時脫除(chu)SO2 和NOx 的研究, 并取得了(le)較好的效(xiao)果。
( 5) 產生酸性廢液(ye), 經過濃(nong)縮處理, 可作為(wei)制(zhi)酸原料(liao)使用, 但存(cun)在運輸及貯(zhu)存(cun)安全等問題。
( 6) 氯酸對設備腐蝕性較強, 需加防腐內襯, 增加了(le)投資費用(yong)。同(tong)時阻(zu)礙此類工藝的廣(guang)泛(fan)應用(yong)。
3 濕式絡合吸收工藝
濕式氧(yang)化(hua)還原(yuan)法(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)一(yi)般采用(yong)釩或鐵(tie)作催化(hua)劑。以釩為(wei)催化(hua)劑的(de)工藝(yi)(yi), 具有代(dai)表性的(de)方法(fa)是(shi) Stretford 法(fa)( 即ADA 法(fa)) 。20 世(shi)紀80 年(nian)代(dai)以前, 該(gai)工藝(yi)(yi)在(zai)濕式氧(yang)化(hua)法(fa)中(zhong)起主導作用(yong), 但(dan)該(gai)工藝(yi)(yi)存(cun)在(zai)硫(liu)(liu)(liu)容低、釩對(dui)環境造成污(wu)染等缺點(dian)(dian)。20 世(shi)紀80 年(nian)代(dai)中(zhong)期(qi), 開發(fa)了新型絡(luo)合鐵(tie)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工藝(yi)(yi), 該(gai)方法(fa)問世(shi)以來, 表現出(chu)無(wu)毒(du)、高效、高活(huo)性及(ji)高選擇性等優點(dian)(dian), 引起國內外學者和(he)各(ge)大公司關(guan)注(zhu)[6]。中(zhong)國臺灣有學者對(dui) Fe2+EDTA 同時脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)脫(tuo)硝進行了研(yan)(yan)究[7] , 鐘秦等研(yan)(yan)究了亞鐵(tie)半胱(guang)氨基酸同時脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)脫(tuo)硝[8]。目(mu)前該(gai)工藝(yi)(yi)仍處(chu)于(yu)研(yan)(yan)究階段, 還沒有大規模工業化(hua)應(ying)用(yong)。
3.1 工藝過程
煙(yan)氣經除(chu)塵器除(chu)塵后, 進(jin)入(ru)含有亞(ya)鐵(tie)螯(ao)合(he)劑的(de)(de)洗(xi)滌液(ye)(ye), NO 即(ji)可與(yu)(yu)(yu)之結合(he)成亞(ya)鐵(tie)亞(ya)硝酰(xian)絡(luo)合(he)物, 從而加快(kuai)了(le)NO 的(de)(de)吸收(shou)速率, 并(bing)加大了(le)其吸收(shou)容量。同時亞(ya)鐵(tie)亞(ya)硝酰(xian)絡(luo)合(he)物可與(yu)(yu)(yu)溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)吸收(shou)SO2 而形成的(de)(de) SO3 2- /HSO3 - 發生反(fan)應, 形成一系列N- S 化(hua)合(he)物, 并(bing)使亞(ya)鐵(tie)螯(ao)合(he)劑再(zai)生。但在此(ci)過程中(zhong)(zhong), 煙(yan)氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)O2 和亞(ya)鐵(tie)亞(ya)硝酰(xian)絡(luo)合(he)物反(fan)應, 氧(yang)化(hua)其中(zhong)(zhong)的(de)(de)Fe2+ 為(wei)Fe3+, 而 Fe3+螯(ao)合(he)物與(yu)(yu)(yu)NO 無親(qin)和力(li)。盡管Fe3+能被SO3 2- /HSO3 - 還原為(wei)Fe2+, 但還原反(fan)應速度較低。因此(ci), 洗(xi)滌液(ye)(ye)將(jiang)逐漸失活(huo)。為(wei)了(le)經濟有效(xiao)地去除(chu)煙(yan)氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)NO, 必(bi)須對洗(xi)滌液(ye)(ye)進(jin)行(xing)再(zai)生和循環使用[9- 10]。
3.2 存在的主要問題及解決方案
針對洗(xi)(xi)滌液(ye)的(de)再生(sheng)和循環(huan)問(wen)題(ti)(ti), 可考慮在其中添加乙二醛(quan)等抗氧(yang)(yang)劑(ji)/還(huan)原(yuan)劑(ji), 以(yi)維持洗(xi)(xi)滌液(ye)中Fe2+ 的(de)濃度。但這(zhe)種方法(fa)(fa)存在還(huan)原(yuan)反應速度慢(man)、反應過程中生(sheng)成難以(yi)從液(ye)相中分離的(de)新產物、成本(ben)太高等問(wen)題(ti)(ti)。也(ye)(ye)可采用電(dian)化學法(fa)(fa)再生(sheng)洗(xi)(xi)滌液(ye), 但該法(fa)(fa)也(ye)(ye)只是解決了Fe2+ 的(de)氧(yang)(yang)化問(wen)題(ti)(ti), 而且(qie)電(dian)耗也(ye)(ye)較高。
如果將濕式石灰(hui)石- 石膏法脫硫(liu)工藝與絡合吸收(shou)工藝結合, 深(shen)入研究Fe2+氧化問(wen)題(ti)及脫除產物分離等問(wen)題(ti), 有(you)望經對(dui)現有(you)的(de)濕式脫硫(liu)工藝改造(zao), 實現煙氣同時(shi)脫硫(liu)脫硝, 取代SCR 裝置。
4 乳化黃磷法脫硫脫硝工藝
含有堿(jian)的黃磷乳濁液能夠同時去除(chu)NOx 和SO2, 該工藝由美(mei)國勞倫斯伯克(ke)利(li)國家實驗室(Lawrence BerkeleyLaboratory) 開(kai)發, 命名為(wei)PhoSNOx 法[11]。沈迪新等在(zai)20 世紀90 年代(dai)對該法也進行了研究。
4.1 黃磷乳濁液去除NO 機理
含堿的黃磷乳(ru)濁(zhuo)液, 噴射到含NOx 和(he)(he)SO2 的煙氣(qi)(qi)中(zhong)與(yu)(yu)其逆流接(jie)觸, 其中(zhong)黃磷與(yu)(yu)煙氣(qi)(qi)中(zhong)氧(yang)氣(qi)(qi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)臭(chou)氧(yang)(O3 ) 和(he)(he)氧(yang)原子(O) , O3 和(he)(he)O 快速將NO 氧(yang)化為NO2 。NO2 溶解在溶液中(zhong)轉(zhuan)化成(cheng)NO2 - 和(he)(he)NO3 - , SO2 被轉(zhuan)化為HSO3 - /SO3 2- , 與(yu)(yu)NO2 反(fan)(fan)(fan)應(ying)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)HSO" 3 /SO" 3 自(zi)由(you)基。這類(lei)自(zi)由(you)基與(yu)(yu)煙氣(qi)(qi)中(zhong)O2 反(fan)(fan)(fan)應(ying)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)SO4 2- , 其中(zhong)一些(xie)HSO3 - /SO3 2- 與(yu)(yu)NO2 反(fan)(fan)(fan)應(ying)形成(cheng)N—S 中(zhong)間產(chan)(chan)(chan)物, 這類(lei)中(zhong)間產(chan)(chan)(chan)物水(shui)解最終產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(NH4) 2SO4 和(he)(he)石(shi)膏。黃磷乳(ru)濁(zhuo)液去除NO 的反(fan)(fan)(fan)應(ying)如(ru)下:
P4+O2→P4O+O ( 12)
O+O2+M→O3+M ( 13)
NO+O+M→NO2+M ( 14)
NO+O3→NO2+O2 ( 15)
NO+NO2+M→N2O3+M ( 16)
NO2+NO2+M→N2O4+M ( 17)
N2O3+H2O→2HNO2 ( 18)
N2O4+H2O→HNO2+HNO3 ( 19)
堿性物質( 如CaCO3) 存在時, 產物為(wei)NO2 - 和 NO3 - [12]。
4.2 黃磷乳濁液脫除NOx 和SO2 的優點
( 1) 與氨催(cui)化還原法相比, 該方法具有流程簡單(dan)、投資少、操作費用低等(deng)優點, 具有工業化的(de)前景。
( 2) 該工藝用于火電廠煙(yan)氣(qi)、硝酸廠尾氣(qi)、冶金工業(ye)廢氣(qi)以(yi)及其他含(han)NOx 和SO2 的(de)廢氣(qi)的(de)脫除時(shi)。對(dui)原有煙(yan)氣(qi)脫硫系(xi)統進行改造, 無需增(zeng)添(tian)其他設備, 可同時(shi)去除NOx。
( 3) 黃磷乳濁液脫(tuo)除NOx 和SO2, 最終產物為硝酸(suan)鹽(yan)、硫酸(suan)鹽(yan)和磷酸(suan)鹽(yan), 可(ke)做(zuo)肥料使用。控制吸(xi)收后(hou)溶(rong)液的(de)pH 值(zhi), 可(ke)使消耗的(de)黃磷作(zuo)為副產物回收。目前, 我國關于乳化黃磷法的(de)研究少(shao)見, 也未見相關工業化報道。此法具有較高的(de)脫(tuo)除率(lv), 在(zai)小型實驗(yan)中一般均可(ke)達(da)到90%以(yi)上, 所以(yi)具有很高的(de)研究和應用價值(zhi)。
5 尿素液相脫硫脫硝工藝
尿素(su)凈化煙(yan)氣工藝(yi)由俄羅斯門捷列(lie)夫(fu)化學工藝(yi)學院等單(dan)位聯合開發(fa), 可(ke)同時去除(chu)(chu)SO2 和NOx, SO2 的(de)(de)脫除(chu)(chu)率(lv)近100%, NOx 脫除(chu)(chu)率(lv)大于95% 。此工藝(yi)采用的(de)(de)吸收液pH 值(zhi)為5～9, 對設備無腐(fu)蝕(shi)作用, SO2 、 NOx 的(de)(de)脫除(chu)(chu)率(lv)與煙(yan)氣中NOx、SO2 的(de)(de)濃度無關, 尾氣可(ke)直接(jie)排放, 吸收液經處(chu)理后(hou)可(ke)回收硫酸銨[13- 14] , 總(zong)反應如(ru)下:
NO+NO2+CO(NH2) 2→2H2O+CO2+2N2 ( 20)
SO2+CO(NH2) 2+1/2O2+2H2O→(NH4) 2SO4+CO2 ( 21)
國(guo)內岑超平、古(gu)國(guo)榜[15]對(dui)該法(fa)進行了研(yan)究, 得(de)到(dao)的最佳操作溫度和吸收(shou)液pH 值為70 ℃和7。表明該工藝對(dui)設備(bei)無腐蝕, 具有較(jiao)強的應用前景(jing)。
6 其他方法
液(ye)相(xiang)亞硫(liu)(liu)酸(suan)鹽和硫(liu)(liu)化(hua)物溶(rong)液(ye)聯合脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)工(gong)藝(yi), 調節到適當的(de)(de)HS-濃(nong)度(du)時(shi), 脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)率可以(yi)(yi)達(da)到90%～ 95%[16]。雜多(duo)酸(suan)溶(rong)液(ye)同(tong)時(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)為(wei)液(ye)相(xiang)催(cui)化(hua)氧化(hua)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)的(de)(de)新方法。鉬(mu)(mu)(mu)硅酸(suan)溶(rong)液(ye)及其還(huan)原態的(de)(de)鉬(mu)(mu)(mu)藍(lan)溶(rong)液(ye)液(ye)相(xiang)催(cui)化(hua)氧化(hua)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)具有較好(hao)的(de)(de)效(xiao)果, 可以(yi)(yi)脫(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)煙氣中98%以(yi)(yi)上的(de)(de)SO2 以(yi)(yi)及40%左(zuo)右的(de)(de)NOx。而且, 組成(cheng)雜多(duo)酸(suan)的(de)(de)鉬(mu)(mu)(mu)元素是我(wo)國(guo)的(de)(de)豐產元素, 儲(chu)量豐富, 價格低, 原料(liao)易得(de); 同(tong)時(shi), 反應產物無污染, 回收后可作為(wei)化(hua)肥(fei)[17]。基于上述(shu)工(gong)藝(yi)的(de)(de)不足, 考(kao)慮與濕式(shi)石灰石- 石膏脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)藝(yi)相(xiang)結合, 華北電力大學(xue)環境科(ke)學(xue)與工(gong)程學(xue)院開(kai)發了(le)TiO2 光(guang)催(cui)化(hua)液(ye)相(xiang)同(tong)時(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)工(gong)藝(yi)和亞氯酸(suan)鹽同(tong)時(shi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)工(gong)藝(yi), 取得(de)了(le)良好(hao)的(de)(de)效(xiao)果。
7 結語
( 1) 液相煙氣同時脫(tuo)硫脫(tuo)硝技術基于(yu)化(hua)學原理, 反應速度快, 脫(tuo)除效(xiao)率高。
( 2) 液相煙(yan)(yan)氣同時脫(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)硝系統一般置于(yu)除塵器后部, 處理的煙(yan)(yan)氣含塵低, 這樣有利(li)于(yu)氣液反應和(he)吸收(shou)液的回收(shou)、利(li)用。
( 3) 通過對吸收劑的改進, 在一套設備(bei)上實現同時(shi)脫除, 與(yu)傳(chuan)統工藝(yi)相比, 不需要增加設備(bei)的投入(ru), 減少了系統復雜性。
( 4) 由(you)于NO 難(nan)溶于水, 同時脫除時需加入氧化劑將其轉化為(wei)NO2, 過量的(de)氧化劑及反應產物(wu)可(ke)能會導致設備(bei)的(de)腐(fu)蝕, 從而提高了設備(bei)的(de)防腐(fu)要(yao)求。
(5) 目(mu)前液相(xiang)同時脫(tuo)硫脫(tuo)硝工(gong)藝(yi)大多(duo)處于實驗室(shi)研究階段, 個別(bie)進行了小規模工(gong)業試驗。應加(jia)強(qiang)工(gong)藝(yi)機理和(he)工(gong)藝(yi)條(tiao)件的研究, 為工(gong)業化(hua)應用提供借鑒和(he)基礎數(shu)據。
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