燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的分析论文_甘霖1,梁超2

燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的分析论文_甘霖1,梁超2

1、国家电投集团远达环保工程有限公司 重庆 400000

2、四川轻化工大学土木工程学院 四川成都 610000

摘要:社会经济发展的过程中,需要燃烧大量的燃煤支持工业生产,为环境带来很大的污染,对人们的健康产生威胁。因此,加强燃煤烟气脱硫脱硝工艺的研究是当前形势下的必然发展目标。本文通过对固催化脱硫技术、固相再生脱硫脱硝工艺、高能电子氧化技术、选择性催化脱硫脱硝工艺、光催化法、湿法工艺的探究,为燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究应用提出有效建议。

关键词:燃煤烟气;脱硫脱硝;环境保护

引言:随着社会的发展,我国对环境保护工作的重要性越来越重视。然而国内许多地区的火电厂发电需要使用煤炭,煤炭燃烧过程中释放的有害气体无疑会使大气污染问题进一步扩大。针对这一问题,国家相关部门应对脱硫脱硝技术加大投入,在保证社会经济有效发展的同时,降低生产过程中对环境造成的危害。

一、燃煤烟气脱硫脱硝的重要意义

近年来,我国的国民经济有了很大的增长,但随之而来的是由工业生产带来的大范围环境污染问题。许多工业城市、经济相对发达的地区频繁出现雾霾天气,对人们的身体健康产生严重的威胁。环境监测中心通过对雾霾的数据进行分析,数据中体现的硝酸盐颗粒和二次硫酸盐的占比严重超标。而其中污染源的最大“制造者”,主要是以燃煤烟气为主要生产能源的工业活动。煤炭是一种一次能源,也是我国用于生产的主要能源,在燃烧后,烟气中含有大量的有害气体,如:二氧化氮和二氧化硫,是大气污染的主要污染源。

我国在大力推动经济发展的过程中,在很长的一段时间里,对环境保护工作没有太多的重视,在生产的过程里,没有对这些有害气体进行处理就排放到空气中,对环境造成了严重的污染,不利于人们的健康,也与我国实现可持续发展的目标背道而驰。由此可见,燃煤烟气脱硫脱硝技术的研究发展,对我国环境保护工作、人们的身体健康都有着极为重要的意义,是我国走可持续发展道路的必要路径之一[1]。

二、燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究应用

(一)固催化脱硫脱硝技术

气化固化脱硫脱硝是一种高效的创新型技术,这项技术所使用的催化剂可以在短时间内使二氧化硫与氮氧化物进行氧化与还原,提高整体的脱离率,通过WSA-SNOx技术对烟气进行清洁。利用这一技术对硫化物的清洁作用,投入到燃煤烟气脱硫脱硝的过程中将会收获良好的进展。在工序开始之前,可以适当添加一些石灰水,能够有效提升脱硫脱硝的效果,同时由于这一技术的维护流程比较简单,过程中不会产生更多的污染,可以将烟气集中在集尘装置中,通过高温加热进行处理,这一优势使该项工艺近年来在各个领域中得到了广泛的应用。但这一技术目前还处于推广试应用的阶段,其具体应用的过程相对复杂,同时为了保证有良好的除尘效果,需要有更多的投入。加大了整体装置的维修成本,限制了这一技术在市场中的发展。

(二)固相再生脱硫脱硝工艺

工业生产推动着社会经济的发展,在此过程中,环境污染是无法避免的问题,随着大气环境的恶化,许多国家对烟气的净化工作逐渐产生重视,在燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究中投入大量的资金,也取得了一定的进展。然而各方对这一技术研究投入的时间较短,目前取得的成效在实际生活中还没有得到广泛的应用。

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其中,固相脱硫脱硝技术需要借助催化剂,通过催化反应消除烟气中的氮氧化物与硫化物,在实际操作的过程中,建议使用可以持续循环使用的物品。例如活性炭与氧化铜这两种活跃的反应物。但这一技术当前在使用的过程中还存在一些问题,例如冲击性、耐磨性、耐压性等,对整体的净化效果产生影响,因此,在接下来的研究中,需要考虑在使用的过程中,采用一些高性能、持久性吸收剂,以便将这种技术的作用充分发挥出来[1]。

(三)高能电子氧化技术

科学技术的发展,使催化剂的使用率与应用范围越来越小,推动燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术朝更为节能环保的高科技方向发展。高能电子氧化技术通过高能电子撞击烟气中的氮硫分子之后,会在一定时间内发生不同程度的反应。其中,当烟气中的水与氧气在高能电子进行撞击后,会有许多活性物质的产生,将二氧化硫转化为三氧化硫,与水蒸气发生反应编程硫酸。第二种情况则是通过水的引入形成无毒的氮气,将成为未来脱硫脱硝一体化技术研究的主要方向。借助电子设备照射低温状态下的烟气使其产生高温,烟气分子在高、低温交替的状态下,会在短时间内在电离中实现快速转换。并且,这一技术所需要的设备相对简单,没有复杂的操作与控制流程,在过程中也不会产生太多的污染源与废弃物,在当前脱硫脱硝技术的发展中,有较高的成功率,具有足够的发展优势。但由于这一技术产生的辐射较高,因此在实际应用上仍然存在很大的限制。

(四)湿法工艺

湿法工艺是燃煤烟气脱硝脱硫一体化工艺中较为常见的一种技术,同时被称为氯酸氧化工艺。所采用的是湿式洗涤工艺法,在催化剂不灵敏、催化能力降低的状态下,这一工艺能够实现在同一设备中实现脱硫脱硝的一体化操作。在众多燃煤烟气脱硝脱硫一体化工艺中,湿法工艺对燃煤烟气脱硫脱硝有极高的脱除率,普遍可以达到百分之九十五。湿法工艺在实际操作时主要有两个流程,首先,在氧化吸收塔反应中,一氧化氮、二氧化硫与有毒的金属通过氯酸进行氧化处理;随后,在碱式吸收塔反应中,以氢氧化钠与硫化钠作为吸收剂,对残留的气体进行吸收。

(五)光催化法脱硫脱硝技术

相比其它燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术,光催化法属于一种绿色的处理方法,对于生态环境的影响几乎可以忽略不计。这一技术主要以光催化剂作为基本反应物,通过阳光的照射,使催化剂的内部产生电子和空穴对,在于催化剂上部的水产生反应后,将水分解形成02-。通过具有氧化能力的02-与自由基进行组合,在光催化剂的作用下,通过与氮氧化合物和硫化物产生反应,形成硝酸化合物与硫酸化合物。工作人员在实际操作的过程总,要对反应物的浓度有精准的控制,对燃煤烟气的温度的变化对成功率的影响有足够的了解,有效提升脱硫脱硝的成效。由于这一技术需要消耗的原料较低,对环境产生的影响较小,因此在当前的脱硫脱硝技术研究中有较好的发展前景。

(六)选择性催化脱硫脱硝工艺

选择性脱硫脱硝的工艺种类较多,但不论哪种工艺,普遍都具有效率高、设备运行稳定、维护难度小等特点,并且操作方式与过程基本相同。经过除尘处理过后,通过高温进行脱硝,最后通过催化剂,将烟气中的氮化物在短时间内还原成氮气,通过催化反应将二氧化硫转化为没有毒性的硫化物,在环保作用上具有一定的优势。

结束语:综上所述,为确保在不影响我国社会经济发展的前提下,展开环境保护工作并取得良好的成效,燃煤行业需要尽快在固催化脱硫技术、固相再生脱硫脱硝工艺、高能电子氧化技术、选择性催化脱硫脱硝工艺、湿法工艺等燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究上取得突破性进展。

参考文献:

[1]魏丽斯.燃煤烟气脱硫脱硝一体化工艺研究[J].山东工业技术,2018(18):227.

[2]赵清刚.燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展[J].化工管理,2019(01):83-84.

论文作者:甘霖1,梁超2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/14

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