摘要：众所周知，二氧化硫和氮氧化物对生态环境有着十分严重的影响，会造成酸雨、雾霾等生态问题。而二氧化硫和氮氧化物的主要来源是燃煤烟气，为了生态环境安全，需要对燃煤烟气进行脱硫脱硝处理。由于脱硫脱硝一体化技术有着技术简单，成本投入少，效果好的优点，已经得到了国内外烟气控制领域专家学者的关注。本文对烟气脱硫脱硝技术研究进展进行了介绍，并对相关技术在我国的发展前景进行了分析，说明了推广燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的重要性。
关键词：烟气脱硫；技术；脱硫脱硝；除尘；一体化
1、烟气脱硫技术现状
烟气脱硫是SO2减排技术中研究的较多、进展也较快的技术，也是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。烟气脱硫技术本身并不复杂，但因其气量大、浓度低、净化处理的经济性较差，构成了脱硫技术发展的主要障碍。不过，从实际出发，烟气脱硫作为控制SO2的末端技术，在今后的相当长时期内，仍然是最有效的方法。
世界各国研究开发的烟气脱硫技术达200多种，但商业应用的不超过20种。按最终产品回收利用与否可分为抛弃法和回收法两种。干法脱硫应用粉状或粒状吸附剂、吸收剂或催化剂脱除SO2，工艺过程简单，能耗低，无污水、污酸产生。但脱硫率低，设备庞大，费用高。湿法脱硫应用液体吸收剂洗涤烟气脱除SO2，脱硫率高，设备简单，但是易造成二次污染，排空烟气须再加热，能耗高。抛弃法是将含硫产品作为废物抛弃掉，而回收法则是将含硫产物以化学肥料、硫酸、石膏等形态加以回收利用。
2、脱硫脱硝一体化的重要性
对燃煤电厂排放的烟气污染物进行治理，是保护环境空气的关键措施之一。而对于火电厂而言，建设单一的仅脱除一种污染物的脱硫和脱硝工艺，需要分别占用土地。同时，还需要大量的投资，并增加了运行成本。另外，随着我国环保标准的升级，对火电厂排放的烟气治理要求越来越高。发电企业对于环保的投入也越来越高。可通过将单体的脱硫和脱硝工艺进行合理组合，形成一套处理工艺。既减少了工艺设备的投入，也降低了运行成本和复杂度。因此，对发电厂实行脱硫脱硝一体化处理可有效缩减烟气治理链，同时也有利于减少占地和投资。
3、烟气脱硫脱硝除尘一体化技术
3.1.1、催化烟气脱硫技术
各国研究的烟气脱硫技术有许多种，但其脱硫的原理是基本相同的，比如有双循环新型湍冲文丘里除尘脱硫技术是中石化自主知识产权的催化裂化除尘脱硫技术，它采用了文丘里组件和湍冲组件，围绕双塔双循环的烟气脱硫核心系统，形成了烟气除尘脱硫工艺。另外还有循环流化床干法技术，它是较为先进的运用较广泛的烟气脱硫技术法，此种方法是以循环流化床原理为基础，采用干态的消石灰粉作为吸收剂，并且通过吸收剂的多次循环来延长吸收剂与烟气的接触时间进而达到脱硫的目的。循环流化床干法技术较为成熟，在国内外已经有140多套的业绩，从目前来看具有良好的发展前景。
3.1.2、催化烟气脱硝技术
催化烟气脱硝技术有选择性催化还原反应烟气脱硝技术和臭氧氧化烟气脱硝技术，前者是把还原剂氨气下游的烟道内，经过催化剂的作用，将有害物质还原为水和氮气，这项技术对温度有较高的要求，在反应温度较高时催化剂会产生燃烧或结晶现象，在反应温度较低时催化剂的活性又会因为多种原因而降低；后者是美国空气化工产品有限公司的专利技术，臭氧能将一氧化氮氧化为易溶于水的高价态氮氧化物，之后氮氧化物和二氧化硫在洗涤塔内同时吸收转化为溶于水的物质，最后可达到脱硝脱硫的目的。
3.1.3、催化烟气除尘技术
静电除尘技术和气固分离系统都可以达到烟气除尘的目的，静电除尘技术利用电极产生高压电，在电场的作用下催化剂颗粒就会带电，因为正负电荷相吸引的原因，吸附催化剂细小颗粒，然后集中回收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆气固分离系统是传统的物理分离技术，首先确定过滤的压降，为具有适当孔径大小的多孔过滤介质在表面收集固体，待达到压降再反冲洗过滤器，将粘附的固体卸除，经过灰斗的回收，循环往复，最后达到气固的分离。
3.2、氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术
3.2.1、气体吸收
从本质上讲，气体吸收过程就是溶质从气相向液相传递的过程，在此过程中，温度和压力一定的条件下，烟气和氨气接触时，部分吸收质向吸收剂进行质量传递，吸收过程和传速率相同，从而实现气液两相的动态平衡，这就是氨肥法脱硫脱硝除尘一体化技术中的气体吸收主要原理。
3.2.2、脱硫脱硝
氨肥法脱硫主要是对二氧化硫的吸收过程，利用溶液对低浓度的二氧化硫进行吸收，氨分子和水分子很容易结合，从而形成氨的水化物，氨有极易溶于水的性质。在脱硫的过程中得到的产物可以将其作为吸收氮氧化物的吸收剂，对于烟气来说，在氮氧化物中一氧化氮又占到近90%，所以要脱除的大部分为一氧化氮。
3.2.3、除尘
除尘的具体措施可以五步即首先烟气中的粉尘会高速通过文氏管反应器雾区，并向液膜高速运动，然后在运动过程中产生离心力，受到离心力的影响粉尘的运动方向就会发生改变，其次旋转运动产生的雾滴使粉尘靠近水膜，下一步将会增大水雾封锁线的覆盖范围，最后利用高强磁化器对循环水进行磁化，进而提升脱硫效率，同时提升了除去粉尘颗粒的效率。
3.3、碳基材料法
碳基材料是一种催化剂和吸附剂，它能够实现再生利用同时具有良好的性能。目前，有四种类型的碳基材料即活性炭、活性炭纤维、活性半焦和活性焦。活性炭的吸附功能较强可以吸附二氧化硫和氮氧化物以及烟尘粒子。利用碳基材料法进行脱硫脱硝除尘操作相对简单，还有节省占地面积的优点，另外还可以带来较大的收益。
3.4、脉冲电晕法
目前，脉冲电晕法的研究已经取得了非常好的成果，所谓脉冲电晕法就是指在两端的电机上加上高压电，高压电能产生局部击穿，这样就会产生放电现象，从而获得非热平衡等离子体。通过高能活性粒子，那些难以进行的化学反应都可以实现，进而有效的脱除烟气中污染物。
3.5、金属氧化物催化法
金属氧化物催化法在进行烟气脱硫脱硝时，通过金属氧化剂的催化作用，有效提高脱硫脱硝的活性。这种脱硫脱硝的方法虽然脱硫率比较高，但是脱硝率差，所以还需要进一步的研究。鉴于环保策略的要求，此种方法的脱硫脱硝率并不能达到理想的要求。目前，我国已有氧化铜、氧化铝等金属氧化物，但是都无法达到较高的脱硫脱硝率，因此还需要进一步的研究，新型的催化剂也正在研制中。
总之，当前烟气脱硫脱硝一体化技术已经受到广泛关注，在各个火电厂中加强对脱硫脱硝技术的优化和改进。随着环保理念的不断推进，在发展新时期，必须加强对烟气中的物质的分析，为脱硫脱硝技术提供科学有效的依据。烟气脱硫脱硝一体化技术良好运用可以改善环境质量，降低火电厂运营成本，具有重要现实意义，加快烟气脱硫脱硝一体化技术的研究和推广，提高火电厂生产经营效率，创造更好的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]王茹，陈俊旭.电厂烟气脱硫脱硝控制的研究与创新[J].化工管理，2016，(27):172.
[2]林驰前.烧结干法烟气净化智能检测与协同控制技术[J].节能与环保，2016，(07):67-69.
[3]孙冠中，董艳艳，黄奎，李薇.脱硫脱硝一体化工艺和AHP在工艺综合评价中的应用[J].科技通报，2016，32(05):197-201+206.
[4]岳菲菲，房姗姗.烟气同时脱硫脱硝技术进展研究[J].环境科学与管理，2016，41(04):57-60.
论文作者:闫臻甫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/28
标签：烟气论文; 技术论文; 氧化物论文; 催化剂论文; 基材论文; 火电厂论文; 活性论文; 《电力设备》2017年第33期论文;