烟气同时脱硫脱硝一体化技术的分析

烟气同时脱硫脱硝一体化技术的分析

浙江菲达脱硫工程有限公司浙江省杭州市;浙江天蓝环保技术股份有限公司浙江省杭州市;浙江天蓝环保技术股份有限公司浙江省杭州市

摘要:近些年来,伴随着我国经济的快速增长,对能源的需求量也迅速增加。在生产和生活中,需要使用到大量的煤炭资源,满足工业生产和人们生活的需求,但同时也带来了大量污染,造成了极大的影响,而烟气脱硝脱硫技术的使用在很大程度上改善了这一现状。对此,本文主要对烟气脱硝脱硫一体化技术进行分析。

关键词:烟气;脱硫脱硝;一体化技术

前言:在生产和生活中,人们在使用煤炭等资源时,会给环境带来大量的污染,为了解决污染问题,人们开始使用烟气脱离脱硝技术。而脱硫脱硝技术主要可以分为两类,一种属于传统脱硫脱硝技术,即单独脱硫或脱硝;另一种是一体化脱硫脱硝技术,即在同一装置设备中进行同时脱硫和脱硝,后者极大提高了作业效率。

一、氧气吸收

(一)等离子一体化脱硫脱硝技术

等离子脱硫脱硝技术分为脉冲电晕法和电子束法。在使用电子束法时,主要是使用电子加速器来制造高能等离子,然后再利用等离子氧化煤炭烟气中的二氧化硫等气体形态的污染物。而在气态污染物被氧化后,一般会与水蒸气发生反应形成雾状的硝酸和硫酸,在与设备装置中的氨发生反应,形成硝酸铵与硫酸氨两种物质,此时就可以将剩余的干净烟气排入到大气中。另外,脉冲法与电子束法反应机理一致,但脉冲法在使用中是利用高压脉冲电源放电取代成本较高的加速器电子束[1]。

(二)光催化同时脱硫脱硝技术

光催化脱硫脱硝技术属于环境友好型的处理技术,在使用中对保护环境极为有利。光催化技术是一种新型烟气净化技术,在使用中不仅低耗能、反应温和,而且污染少。TiO2具有稳定、无毒、廉价、活性高和前景好等优点,主要是使用TiO2光催化作用,制造电子和空穴对,使其与烟气发生反应,形成活性基团,而这些活性基团可以用来催化或者是氧化氮氧化物和硫氧化物,进而实现脱硫脱硝,但现阶段,这一技术在我国的研究相对较少。因此,为了进一步推广光催化技术的应用范围,提高技术的应用效率,需要加大对这一技术研究的重视程度,开发太阳可见光用来激发光催化剂材料。目前,光催化脱硫脱硝技术的难点是使用紫外线光源进行安全作业,这也是未来脱硫脱硝技术的重要研究方向。

(三)过氧化氢氧化吸收技术

煤炭烟气中含有大量的NO物质,但这种物质由于溶解度极低,不易被水或者是碱性的溶液吸收,难以将其脱除,对此就需要使用间接脱除方式。在进行NO脱除过程中,可以使用其他物质与NO生成络合物,比如使用氧化剂,将NO转化为NO2,然后在使用湿法脱硫技术或者是碱性溶液进行脱除作业。在此过程中,一般常用的氧化剂有NaCIO2、KMnO4、O3、和H2O2等,在这些氧化剂中,由于H2O2不会产生副产物,因此备受欢迎。在使用中将H2O2喷入到排烟通道内,与NO进行发生氧化反应形成NO2,然后再使用湿法脱硫技术或者碱性溶液进行脱硫,可以有效的达到脱硫的目的。目前,这种技术在使用时,已经成为煤炭烟气同时一体化脱硫脱硝技术的一个重要的研究方向。

二、干式吸附再生法

现阶段,使用的干式吸附再生法,主要使用的是NOXSO技术。在使用这项技术时,一般将γ-Al2O3圆球上的钠盐作为吸附剂,用来吸附烟气中的气态污染物,进而实现脱硫脱硝。在使用这中技术时,首先需要将已经净化的烟气注入到相应的吸收设备装置中,然后使用吸附剂将硫、氮氧化物脱除,再将净化好的烟气排出,同时已经处于吸附饱和状态的吸附剂可以再次进行重复利用,实现干式吸附再生。另外,在吸附剂再生的过程中,饱和状态的吸附剂在600℃温度中可以释放氮氧化物,而氮氧化物的浓度达到一定的稳定状态时,就容易实现化学平衡,从而实现吸收利用。

三、亚铁螯合剂络合吸收工艺

在脱硫脱硝技术中,亚铁螯合剂法是在溶液中放入亚铁离子,然后形成氨基羟酸亚铁螯合物因以此来吸收氮氧化合物,再与硫氧化合物发生化学反应形成硫酸盐等的湿法技术。再适应这项技术时,由于在水中NO的溶解度极低,使用普通的湿法技术难以将其除去,但经过研究发现,使用铁、镍等一类的过渡金属与NO形成络合物,之后NO的溶解度就会提高。这一发现使得用亚铁螯合剂络合吸收技术脱去烟气中的二氧化硫和NO成为可能。但目前这一技术还处于试验阶段,未能进行推广使用。

四、氯酸氧化吸收法

氯酸氧化吸收法也是实施煤炭烟气脱硫脱硝作用的一种重要的技术手段。在使用这项技术时,首先需要在氧化吸收塔内,使用氯酸来氧化二氧化硫与氮氧化物,然后使用碱性的溶液来吸收废气中的剩余酸性气体。使用这种方法进行脱硫脱硝作业时脱除效果可以达到95%以上,同时这项技术还可以使用在脱除有毒金属物质的作业中,使用的范围较广,比若说在对含有Cr、Hg、Pb、Be等有毒金属物质进行处理时,都可以有效将其去除。但这项技术在使用时容易导致设备装置发生腐蚀和生成物难以再次进行利用等问题,对此就需要进一步加强研究[2]。

五、尿素脱硫脱硝技术

这种尿素脱硫脱硝技术在我国国内使用相对较少,在使用中可以将煤炭烟气中的二氧化硫和氧化氮代谢物同时脱除。在进行脱除作业时,是将尿素作为一种还原剂使用,具有步骤是将尿素和烟气成分接触,将其中的氧化氮代谢物还原为N2,并生成二氧化碳和水,其中,二氧化硫则会与尿素发生反应生成硫酸铵,此时就可以进已经净化好的烟气通过烟囱直接排放到空气中,排放后的气体原来的废气相比,在极大程度上降低了对环境的影响。另外,在此过程中,发生反应的剩余溶液还可以将其制成肥料,实现了对废气的综合利用。

结论:总而言之,在煤炭企业发展过程中,由于排放的烟气会对环境造成极大的污染,影响人们的生存空间,对此就需要使用脱硫脱硝技术,降低废气污染的影响。而现阶段比较重视的脱硫脱硝技术时一体化烟气脱硫脱硝技术,这项技术中进程使用的方法有等离子法、光催化法和干式吸收再生法等,降低了污染物排放。

参考文献:

[1]吕宏强.燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展[J].科技与企业,2016(06):204.

[2]唐志军.探究燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势[J].资源节约与环保,2016(02):17-18.

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