煙氣的同時脫硫脫硝工藝還沒有得到工業(yè)普遍應(yīng)用。日前同時的脫硫脫硝技術(shù)可以從以下兩種情況來分類:燃煤鍋爐內(nèi)燃燒過程中進(jìn)行同時的脫硫脫硝工作及對于燃煤鍋爐燃燒之后的煙氣進(jìn)行同時的脫硫脫硝工作。目前對于燃燒之后的煙氣進(jìn)行脫除技術(shù)是未來工業(yè)化發(fā)展的方向,其工藝可分為濕法技術(shù)、干法技術(shù)。
(1)干法同時脫硫脫硝
干法工藝包括堿性噴霧干燥、吸收劑噴射法、固相吸收及再生法等。
ER法在我國常用的堿式噴霧干燥法。其主要的流程是把氨氣先加入反應(yīng)器再通入煙氣,其次使電子加速器在反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的煙氣,并且使得該煙氣內(nèi)的氣體得到活化,進(jìn)而產(chǎn)生活性離子和基團(tuán),該自由基使得煙氣內(nèi)SO2和NO氧化形成SO3和NO2,然后和NH3或尿素反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸銨和。該工藝有較高的脫硫脫硝效率,大多數(shù)情況下脫硫達(dá)到90%左右,脫硝可達(dá)于70%左右。但是其存在的主要問題是裝備的成本、運(yùn)行以及維修的費(fèi)用比較昂貴,且還需要對強(qiáng)射線進(jìn)行防輻射屏蔽等。
NO×SO法是干式吸附再生法,其是采用吸收劑為浸漬過碳酸鈉的γ-Al2O3圓球來對煙氣進(jìn)行同時脫硫脫硝,此方法的脫硫效率為90%左右,脫硝效率為70%~90%,但其技術(shù)存在的主要問題是吸附劑的需求量較大、設(shè)備占地較大、成本高、設(shè)備動力消耗較大等。
活性炭脫硫脫硝法是干式吸收再生工藝。該工藝流程主要是流經(jīng)吸附,其次是解析,最后通過硫回收來進(jìn)行的。當(dāng)鍋爐煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi),二氧化硫在吸收塔段被脫除,脫硫率在97%左右,氮氧化物在吸收塔第二段被脫去,脫硝率在80%左右。但是該技術(shù)目前存在主要問題是活性炭價格較高、脫硫效率較低、易造成二次污染等。
(2)濕法同時脫硫脫硝
濕法同時脫硫脫硝技術(shù)主要包括有氯酸氧化法、濕式絡(luò)合吸收法、尿素凈化法等。
氯酸氧化法主要的流程是煙氣首先通過含有氯酸的堿式吸收塔,其次在氧化吸收塔被氧化吸收,該工藝脫除效率比較高。但是該工藝目前存在的問題是氯酸的吸收劑比較難制取、設(shè)備的腐蝕性較強(qiáng)、易產(chǎn)生廢酸等造成二次污染等。
濕式絡(luò)合吸收法一般將釩或鐵作催化劑。一氧化氮不易溶于水,但在水內(nèi)加入金屬螯合物,例如亞鐵螯合物絡(luò)合劑,可以和一氧化氮迅速發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而形成亞硝酰絡(luò)合物,從而加快一氧化氮吸收速率以及吸收容量,最后實(shí)現(xiàn)同時脫硫脫硝。但是該工藝目前存在的關(guān)鍵問題在于螯合物的循環(huán)利用較困難,其關(guān)系到未來是否可以工業(yè)化[。
尿素凈化法是利用了尿素的強(qiáng)還原性質(zhì),其在酸性的條件下將氮氧化物還原成氮?dú)?,脫除效率和氮氧化物的濃度成正比,對于純氮氧化物的處理較適合。該工藝雖脫除效果較好,但是目前存在的主要問題是運(yùn)行成本較高、處理能力低、尿素的需求濃度較高等,在工業(yè)上很難推廣應(yīng)用。
綜上所述,國際上雖對燃?xì)庵幸谎趸拿摮芯苛藥资?,同時也提出了多種解決的方法,但是這些方法均存在一些問題,比如:效率較低,不能投入實(shí)際生產(chǎn);成本太高,經(jīng)濟(jì)效益較低,沒有實(shí)際應(yīng)用價值;存在二次污染的問題,需待進(jìn)一步的改進(jìn)。當(dāng)前燃?xì)鈨?nèi)一氧化氮的脫除仍舊是國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn),也是相當(dāng)關(guān)注的環(huán)境治理問題。在隨著社會的發(fā)展以及對環(huán)境認(rèn)識的提高,研發(fā)出一種高效、經(jīng)濟(jì)、安全、簡單的同時脫硫脫硝工藝是我們刻不容緩的艱巨任務(wù)。
標(biāo)簽:脫硫脫硝