仇春山 徐德涛 张文兵
江苏科行环保科技有限公司 盐城市 22400
摘要：本文主要讲述了脱硝技术和脱硫脱硝技术的发展和应用，重点分析了节能减排规划对火电、钢铁行业的烟气脱硫脱硝技术。
关键词：脱硫脱硝；一体化
一、脱硫脱硝现状
（1）电力行业已工业化应用的脱硫技术主要有石灰石（石灰）-石膏法、循环流化床法、氨法、海水法、氧化镁法；脱硝技术应用较多的是低氮燃烧、SNCR、SCR 技术。火电行业烟气脱硫起步较早，早期技术需从国外引进，行业竞争激烈，各大厂商大打价格战。部分厂商通过低价竞争，造成工程质量低下，有相当数量的脱硫设施运行存在不同问题，需要进行改造。同时，随着新《火电厂大气污染物排放标准》颁布，二氧化硫的排放由 200㎎/ Nm? 降低为 100㎎/ Nm?，有部分不能稳定达标排放的燃煤机组要实施脱硫改造，尚未安装脱硫设施的现役燃煤机组要配套建设烟气脱硫设施。
（2）钢铁行业，我国现有烧结机 1200 余台，已建设脱硫装置的烧结机占到总量的 25%左右。烧结脱硫技术在我国钢铁行业得到了广泛的应用。目前采用的脱硫技术主要分为湿法、干法、半干法。湿法主要有石灰石-石膏法、硫铵法、氧化镁法、双碱法、有机胺法、离子液法。干法主要有 LJS 循环流化床法、ENS法、密相干塔法、GSCA 双循环循环流化床法、MEROS 烟道喷射法、活性炭吸附法、NID 烟道循环法。半干法主要有 SDA旋转喷雾法等。烧结烟气 SCR 脱硝技术仅在台湾中钢进行了应用。从已建成脱硫装置的烧结机大小和企业看，一般小的烧结机、小企业以湿法石灰石膏法为主。大的烧结机、大企业采用的技术以半干法、石灰石膏法为主。特别是半干法（SDA）在烧结机面积为 180㎡到 550㎡烧结机上大量应用。
二、脱硫脱硝技术
1、烟气脱硫技术最早应用于电厂烟气。按脱硫过程是否加水和脱硫副产物的干湿形态，可分为湿法、半干法、和干法 3 种工艺。湿法烟气脱硫技术是目前电厂应用最多的脱硫技术。已完成工业应用的主要有石灰石（石灰）-石膏法、简易石灰石（石灰）-石膏法、间接石灰石（石灰）-石膏法、氧化镁法、海水法、氨吸收法、钠碱法、磷铵复合肥法（PAFP）等。近年来，兴起了新型的湿法脱硫工艺如有机胺法、离子液法、有机催化法；半干法烟气脱硫技术 中应用最广的 是 旋 转 喷 雾 法（SDA），其他的还有循环流化床法（CFB）、增湿灰循环脱硫法（NID）；干法烟气脱硫技术主要有活性炭法、炉膛干粉喷射脱硫发、高能电子火花氧化法、荷电干粉喷射脱硫法（CDSI）等。
2、烟气脱硝技术近 10a 来得到迅速发展，是控制烟气中 NOx 最重要的方法。烟气脱硝技术按照操作特点有气相反应法、液相吸收法、吸附法等几类。气相反应法又包括 3 类：①电子束照射法和脉冲电晕等离子体法；②选择性催化还原法、选择性非催化还原法和炽热碳还原法，选择性催化还原法（SCR）是向烟气中注入氨气，使其与烟气中的 NOx 在脱硝触媒的作用下分解为 N? 和H?O；非选择性还原法（SNCR）是向高温烟气中注入氨气，使烟气中的 NOx 与之直接反应分解为 N?和 H?O。这 2 种工艺近年来得到了大量的应用；③低温常压等离子体分解法等。液相吸收法是采用氧化、还原或络合吸收的方法可以提高液相对 NOx 的净化效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆吸附法是采用分子筛、活性炭、活性焦、天然沸石、硅胶和泥煤等吸附脱除 NOx，其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性炭及活性焦等，兼具有催化性能，能将废气中的 NOx 催化氧化为 NO?。脱附出来的 NO? 可用水或碱回收。目前，脱硝技术应用较多的是 SNCR 和 SCR 技术，以及活性炭脱硫脱硝一体化技术。
3、脱硫脱硝一体化技术在 SO? /NOx 的联合脱除技术中，现已有多种成熟的工艺技术。
（1）利用吸收剂同时脱除 SO?和 NOx：采用吸附剂氧化铜对烟气中的 SO? /NOx 进行吸附，并通过喷入氨对 NOx 进行还原。回收的 SO? 可制成硫酸。采用氧化铝作为吸附剂时，在 120℃的流化床中反应形成 S-N 化合物，通过加热温度的控制，先释放 NO?，再释放 SO?。该类型技术目前应用极少且规模较小；有机胺法采用双塔段，第 1 塔段吸收 SO?，第 2 塔段吸收 NOx，脱吸出高纯度的 SO? 制硫酸，脱吸出的高纯度的 NOx 送 SCR 反应器分解。目前脱硝吸附剂在研发中。
（2）对现有的烟气脱硫系统进行改造：对现有系统的改造使其具有同时脱硫脱硝的效果，如：炉内和烟道喷吸收剂（如：NaHCO?，石灰和尿素水溶液）；湿式脱硫系统中在脱硫液中加入助剂（如：金属螯合剂、磷的氧化物）脱除 NOx。
（3）其他方法：电子束辐射脱硫技术将烟气中的 NO 氧化成 NO?，再用氨吸收，能同时脱硫脱硝。脉冲电晕放电法脱硫脱硝的基本原理和电子束辐射脱硫脱硝基本原理一致，都是利用高能短租使烟气中的 H?O、O? 等分子激活、电离或裂解，产生强氧化自由基，对 SO? 和NOx 进行离子体催化，分别形成 SO? 和 NO? 或相应的酸，在有添加剂的情况下，生成相应的盐而沉降下来。该方法只需对现有静电除尘器进行适当的改造即可实现。该技术处于研究阶段。活性炭吸附脱硫工艺是在脱硫系统中加入氨，在烟气中有氧和水蒸气的条件下同时脱除 SO?和 NOx，其脱硫效率可达 95%，脱硝效率为 50%～80%。WSA-SNOx 技术是烟气先经过 SCR 反应器，催化剂作用下 NOx 被氨气还原成 N?，随后，烟气进入转化器，SO? 被催化氧化为 SO?，在降膜冷凝后得到硫酸，并浓缩为可销售的浓硫酸（＞90%）。该工艺可靠性高，运行维护要求低，但能耗大，投资高。氯酸氧化技术采用 HClO? 来氧化 NO 和 SO? 及有毒金属，采用 Na?S 及 NaOH 为吸收剂，采用湿式洗涤系统，吸收残余的碱性气体。特点：操作温度低、适应性强（无中毒失活）、脱硫脱硝效率 95%以上。
4、脱硫脱硝一体化技术在电力行业中未得到大的发展。由于新标准的出台，已有的脱硫脱硝设施均不能满足新排放标准的要求，所以需要对现有的脱硫脱硝系统进行改造，具备较高脱硫效率且有一定脱硝效率的脱硫脱硝一体化技术得到应用，如有机催化法在重庆的电厂拟建设示范项目，活性炭法也得到一定的发展。钢铁行业随着新排放标准的出台，由于烧结烟气温度低，不具备单独脱硝的温度段，使得脱硫脱硝一体化技术成为钢铁企业烧结烟气治理技术最适宜采用的技术。在钢铁行业中得到示范及应用的一体化技术只有活性炭法。有机催化法目前还没有工程应用实例，但其投资和运行成本高出现有的钙基脱硫技术太多。由于烧结烟气中 NOx 含量 160～340mg/Nm?，大多数时间在在 300mg/Nm? 以内，“十二五”期间国家并未强制烧结烟气脱硝，因此，目前多数企业仅仅考虑烧结烟气脱硫，暂不考虑烧结烟气脱硝。这些原因，造成烧结烟气脱硫脱硝一体化技术目前不可能在钢厂大规模应用。
三、结束语
结合国家新的环保排放标准和政策，必须完成现有脱硫脱硝设施的改造。可以采用绿色环保脱硫工艺（如有机胺法、活性炭法），变废为宝，回收硫资源，降低脱硝设施的运行费用。
参考文献：
[1] 王文宗，武文江.火电厂烟气脱硫脱硝实用技术.中国水利电力出版社，2009
[2] 丁剑秋.烟气脱硫脱硝技术研究进展.贵州化工，2012（8）
[3] 何鹏.适合在烧结脱硫领域推广的循环流化床烟气脱硫技术.冶金环境保护，2008（5）
论文作者:仇春山,徐德涛,张文兵
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/14
标签：烟气论文; 技术论文; 活性炭论文; 还原法论文; 流化床论文; 湿法论文; 干法论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;