摘要:随着国家的发展,工业化的发展不断深入,多数国家和地区的环境污染也日益严重。特别是大气污染,由于大气污染是一种全球性的问题,所以需要引起世界范围内的共同关注。
关键词:烟气;脱硫脱硝;技术现状;发展趋势
引言
烟气中含有大量的含硫与含硝物质,这些物质会对大气造成严重的污染,破坏生态环境。为了有效地解决烟气对环境的污染问题,需要对烟气脱硫脱硝技术进行深入的研究与分析。
1烟气脱硫技术现状
(1)石灰石脱硫。在烟气脱硫技术中应用石灰石与石膏的湿法脱硫技术较为常见,此种技术的工作原理主要是利用碳酸钙等物质的粉末,使其形成料浆后再应用于烟气脱硫工作中。具体脱硫的过程为烟气与碱性料浆在喷淋塔处发生反应,这时可以有效地将烟气中的含硫物质溶于水中,并且在接触到碳酸钙浆液后可以产生出亚硫酸钙,这一过程属于强制的氧化反应,并最终获得了石膏。石膏属于烟气脱硫之后的副产品。现阶段在烟气脱硫过程中应用此技术可以达到97%左右的脱硫率,能够有效的减轻烟气对大气造成的污染。但是这一技术需要合理的处理烟气脱硫之后产生的副产品。(2)氨法脱硫。在烟气湿法脱硫技术中,氨法脱硫也是常见的手段之一。根据相关资料可知,应用此技术进行烟气脱硫可以实现97%左右的脱硫率。除此以外应用该种方法所造成的能耗较少,并且氨水这一吸收剂也具有利用率高的优点,重要的是与石灰石脱硫技术相比,氨法脱硫之后形成的副产品可以制作成农业生产所需的肥料。根据我国的环境污染特点,此种烟气脱硫方法在我国具有较强的适用性,但是其缺点是无法对空气进行彻底净化,在脱硫的过程中极有可能产生其他污染大气的成分。虽然此种烟气脱硫技术所产生的副产品可以用于农业肥料,但是肥料的应用与需求量受种植市场与季节的影响,导致肥料的销售情况产生一定的波动,使氨法脱硫技术的应用成本不稳定。(3)海水法脱硫。由于船舶的燃料主要是柴油与重油,因此其尾气中含有大量的含硫含硝物质。在尾气脱硫方面,还可以应用海水法脱硫。海水可以作为一种吸收剂,通过此种方法脱硫后形成的硫酸盐可以直接排放到海水中,其脱硫率非常高,可以达到90%以上。海水脱硫技术也是烟气脱硫手段之一,但是此种脱硫技术在使用过程中需要应用大量的海水资源,具有较强的地域局限性,其应用范围也较小。(4)其他脱硫技术。以上两种脱硫技术应用较为广泛,除此以外还有半干法脱硫技术。此种方法的工作原理为利用脱硫剂与烟气中的含硫物质进行反应,并且保证反应环境的密闭性,但是此种方法的脱硫率较低,无法满足95%的脱硫率,这使得脱硫后的烟气也不能够达到我国规定的烟气排放标准,因此阻碍了此项技术的应用范围。
2烟气脱硝技术的现状分析
(1)低氮燃烧技术分析。燃烧中的脱硝技术以低氮燃烧技术为主,其主要通过改变燃烧的相关条件来达到降低氮氧化物排放的目的。低氮燃烧技术主要分为以下5类:空气分级燃烧技术、低NOx燃烧器技术、烟气再循环技术、燃料分级燃烧技术和循环流化床锅炉燃烧技术。(2)选择性非催化还原脱硝技术。选择性非催化还原脱硝技术,以SNCR脱硝技术为主。其最早发明于美国,后被日本大量投入工业应用之中。SNCR脱硝技术要求在800℃~1000℃的高温中,将氨类化合物或者还原剂尿素与烟气中的氮氧化物进行反应,可以生成N2。这样将其中的氮元素分离出来,就能相应地减少氮氧化物气体的排放。这种技术能在高温的环境中促使反应迅速活化,可以避免使用催化剂。SNCR脱硝技术的优点是系统简单、阻力隐私小、系统占地少、且所需投资较低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不过其缺点也很明显,那就是脱硝效率很低,只能达到20%~40%左右。要想提高脱硝效率也面临着氨逃逸率大幅提高的窘境,这会造成大气的重复污染。(3)选择性催化还原脱硝技术。选择性催化还原脱硝技术以SCR脱硝技术为代表,其是应用催化剂,让烟气中的氮氧化物有选择性的与氨发生反应,生成N2和水。SCR脱硝技术一般安装在锅炉尾部的反应器中,与300℃~400℃的烟气繁盛反应。
3烟气脱硫脱硝技术的未来发展趋势
(1)炭基新型催化技术。为了提高污染物的处理效率,必须研发高效、清洁的烟气处理技术,有效地改善环境质量。经过相关实验可知,利用催化法进行烟气脱硝脱硫可以在保证安全的基础上,实现高效处理。其中活性炭以其自身孔隙结构大、稳定性高等优点多被用作烟气脱硫脱硝的材料。同时,应用活性炭不会出现二次污染的问题,获取方法也较为广泛且便捷。相关专家利用活性炭研究了解决上述技术中存在的一些缺点问题,主要是利用改变活性炭的化学改性或者在活性炭上负载稀土金属等方法,研究出了新型的烟气脱氧脱硝技术,便是炭基新型催化技术。此项方法主要是将活性炭进行特殊处理后改变自身的物理属性以及活性位点,进而将活性炭的主要功能由吸附转变为催化,有效地提高了脱硫脱硝的效率,并且此种方法可以在低温环境下进行。当前一些燃煤电厂由于应用了劣质的高硫煤,并且没有使其燃烧充分,导致排放的烟气存在含硫量高的特点,实现多种污染物的超低排放,其难度较大。因此对烟气排放的治理需要结合实际情况,考虑实际因素,结合烟气的特点选择合适的处理技术,并应用全局观念综合性、科学性的应用多种烟气脱硫脱硝处理技术,最终实现超低排放的目标,这一研究方向也是未来大气污染治理的重要内容。(2)RECO技术。为了改善大气污染情况,需要严格控制废弃物的排放量,在烟气脱氧脱硫方面也要采取综合性的处理手段,应用多种烟气处理技术,有效地减少含硫含硝物质的排放量。但是在综合应用烟气脱硝脱硫手段时需要加大投资规模,导致处理成本的增加,还极易引发二次污染的问题。为了有效地改善这一窘境,需要发展与研究一体化的烟气脱硝脱硫技术。现阶段我国已经研究出了RECO的一体化控制技术,在进行完烟气脱硫脱硝反应之后,可以将其产生的反应物制成硫酸制品。同时可以利用氧化等方式处理氮氧化物,并将其制作成农业所需要的硝酸制品。这一技术可以极大地提高烟气脱硝脱硫的效率,还可以避免出现二次污染的问题。RECO技术可以实现高效率的废弃物转化,同时应用此项技术的成本较低。此项技术可以有效地解决两项问题,首先是硫资源短缺的问题。我国需要从国外进口硫磺矿产等资源来实现硫酸的生产,而应用此技术可以在烟气脱硝脱硫的过程中将废弃物制成硫酸制品。其次,我国农业需要大量的氮肥,而应用此技术可以将烟气废弃物制成氮肥,促进了农业的发展,有助于我国实现可持续发展的战略目标。
结语
为了能够从根本上减少氮氧化物和二氧化硫可能会对大气造成的污染,首先,要能够对燃烧技术抑制的生成技术进行改进;其次,要对烟气中的氮氧化物和二氧化硫进化处理。在今后的烟气脱硫脱硝工艺研究过程中,要能够加深对反应动力、反应机理的研究力度,从而为相关工艺实现工业化发展提供有力、充分的理论指导。发电厂要能够结合我国的实际国情,开发能够运用在中小型锅炉上,低耗能、高效、操作性较强的脱硫脱硝工艺,促进我国电力事业的不断发展。
参考文献:
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论文作者:巴成敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
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