摘要：随着人们对煤炭需求与应用越来越广泛，使得燃煤烟气中的SO2和NOx含量不断增加。从而对大气环境造成很大污染。为此，我国应该改变以往单独处理烟气中含氮和含硫氧化物的方式，而是应该结合现代科技技术，将脱硫脱硝工艺结合在一起，形成一体化设备。本文分析了火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术。
关键词：烟气脱硫脱硝；一体化；技术
1脱硫脱硝一体化技术的概述
火电厂在生产中排放一定的有害物质，这些物质与城市中汽车尾气、化工生产排放有害气体共同影响城市环境质量，给人体带来严重危害。火电厂中烟气的主要物质是硫酸、硝酸等等，这种物质对人体的危害是最大的，并且其危害范围也是非常广的。火电厂烟气脱硫脱硝处理技术中主要采用的分层处理的方式，就是脱硫技术和脱硝技术，这种技术在一定程度上取得一定效果，但经过长期的试验，这种技术经常会因为面积大、程序复杂等原因，增加运营成本，在管理上也增加一定难度，导致工厂中投入大量运营成本和人力物力，给火电厂的发展带来一定压力。
2燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术分析
燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术基本工艺流程根据其脱离过程和原理，大致可分为两类，即联合脱硫脱硝与同时脱硫脱硝。联合脱硫脱硝虽然也属于一体化技术，但其应用的步骤和使用的原料均比同时脱硫脱硝繁多，实用性低于后者，这也是各国致力于开发和研究同时脱硫脱硝技术的最终原因。
2.1联合脱硫脱硝技术
2.1.1活性炭和活性焦吸附法
活性炭和活性焦块体中具有大量的微孔结构，而活性炭和活性焦吸附法主要是利用这一物理特性吸收烟气中的二氧化硫与氮氧化合物，烟气吸附过程中还需加入氨气进行催化还原。烟气中的硫化物被吸收后，在催化剂的作用下将会形成硫酸；而烟气中氮氧化物在催化剂的作用下会氨气反应生成H2O与N2。此法是较为传统的脱硫脱硝工艺，在脱除效率方面也较为理想，一般脱硫与脱硝率分别能够达到97%和80%以上。活性炭和活性焦吸附烟气中二氧化硫与氮氧化物时，需控制好反应过程中的温度与水等因素，降低外界因素对吸附剂活性与脱除能力的影响。
2.1.2 CuO吸附法
该方法的应用原理比炭质材料吸附法稍微复杂，且运用起来的成本较高，但是该项工艺的运用可以脱离90%的硫和75%的硝，净化程度较高。其实行的步驟如下：将氨气与烟气混合，然后通过装有CuO/Al2O3吸收剂的床层，利用CuO与SO2的化学反应生成CuSO4，在CuSO4，CuO和氨气共同作用下，促进对氮氧化物的吸收，吸收饱和的吸附剂还可以进行再生回收，整个过程不会产生任何污染物，但是吸附层的长期使用会降低吸附作用，使得净化烟气的功能不断降低直至最终消失，所以，该方法由于其耐用性较低，一直未能被工业生产广泛运用。
2.1.3电子束法
电子束法与前两种方法的原理不同，该项技术操作过程较为简单，实用性强，在国外很受工业生产的欢迎。为了实现脱硫脱硝的目的，该项工艺主要利用物理原理与化学反应相结合的方式进行，首先利用高能电子束照射烟气，使得烟气中的SO2和NOx被产生的活性基因OH、OH2、O等氧化，形成硫酸铵和硝酸铵，同时注入氨气与之发生反应，经过一系列的反应，最后形成硫酸铵和硝酸铵，从而实现脱硫脱硝的最终目的。这个工艺主要涉及四个装置，分别是烟气冷却塔、反应器、氨供应设备以及最后的副产品收集器，它主要是将硫酸铵和硝酸铵与氨发生反应生成肥料。这项工艺的SO2脱离程度达到95%，同时脱硝率达到80～85%，具有非常显著的效果。
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2.1.4脉冲电晕法
脉冲电晕法不仅具有脱硫脱硝的功能，同时还具备除尘的功能。其原理与电子束法原理基本相同，共同点都是通过获取活性基来促成脱硫脱硝的进程。不同的是脉冲电晕法高能电子的获得是通过高压电源的方式，而电子束法是通过加速器来获得。但是，脉冲电晕法比电子束法更为节约资源，安全性能也更高。
2.2同时脱硫脱硝一体化技术
2.2.1干式同时脱硫脱硝一体化技术
a高能辐射法。高能辐射法又包括电子束照射法和脉冲电晕等离子体法，这两种形式在设备上有一定差别但是反应机理有一致性。电子束法是利用电子加速器的作用，将烟气中的有害物质进行氧化并与水蒸气形成反应产生雾状的硫酸和硝酸，硫酸和硝酸与设备中的氨气发生化学反应形成硫酸氨和硝酸氨，经过净化后可以排放入空气中。脉冲电晕法是将电子束法中的加速电子束用高压脉冲电源代替，其余工艺是相似的，最终实现脱硫脱硝目的。电子束法目前已经得到使用，这种方法在使用时不会产生废水和废渣，也不会对环境造成二次污染，并且这一工艺中产生的副产物还可以成为农业肥料的原材料，具有极高的经济效益，但是存在耗能高的缺点，在使用时还必须注意对X射线的防护，避免出现污染转嫁。而脉冲电晕法的这一技术还正在试用阶段，并没有得到推广使用。
b NOxSO工艺。NOxSO技术是利用了干式、可再生的一种新型系统，这种技术可以有效脱除高硫煤锅烟气中的二氧化硫和氮氧化物，这种方法可以应用于比较大型的电站或者工业锅炉中，这种技术的最大优点是，有效提高对二氧化硫和氮氧化物的脱除率，并且还可以生产出比较畅销的商业等级硫。
2.2.2湿法烟气同时脱硫脱硝技术
a WSA-SNOx工艺。在这一工艺中烟气首先在SCR反应器中与催化剂发生反应，氮氧化物被氨还原成氮气，之后烟气进入改制器中，将二氧化硫催化成三氧化硫，然后在瀑布膜中冷凝器的作用下，将气体进行凝结合反应产生硫酸，经过浓缩技术可以形成浓硫酸，这种工艺除了消除氨气以外不消除其他的化学物质，同时不会产生废水废气等，脱硝率能够达到95%以上，具有巨大优势，其缺点是投资费用比较高，并且产生的浓硫酸运输和储藏都存在一定难度。
b氯酸氧化法。这种方法是在强氧化剂的作用下，吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化合物，采用氧化吸收塔以及碱式吸收塔两种工艺，对硫和硝的脱除率非常高。在应用这一工艺中，还可以将烟气中的含有的微量金属元素去除，具有极强的应用性和实用性，这一工艺中的优点是在常温或者吸收剂比较低的情况下仍然能够对烟气进行氧化吸收。当然这种工艺也有缺点，其缺点是对氯酸吸收剂难以进行把控，会产生二次污染的废酸，其缺点的存在在应用中受到一定限制。
c湿式络合吸收法。这一方法是在湿法脱硫技术中加入适量的金属螯合物，这种物质能够迅速与氮氧化合物发生反应，加快氮氧化物的吸收，同时实现脱硫脱硝功能，但是这一技术中金属螯合物的循环利用比较困难，所以在应用中还没有得到广泛推广。
结束语
综上所述，烟气脱硫技术当前在我国工业领域中已经较为常用，技术相对较为成熟，但是脱硝技术仍然处于发展以及推广阶段。从当前的环境来看，只实行烟雾脱硫存在这明显的缺陷，无法真正保障空气质量。对此，研究并应用烟气脱硫脱硝一体化技术显得非常重要。但是，烟气脱硫脱硝一体化技术当前也存在一些缺陷，例如投资成本高、二次污染严重、能耗高等问题，这就需要相关学者，针对性的改善烟气脱硫脱硝一体化技术，从而提高其实际应用效果。
参考文献：
[1]冯威.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展[J].广州化工，2017（08）：50-51+93.
[2]李鸿琦，章小林，李小定.烟气脱硫脱硝一体化技术的研究进展[J].电力科技与环保，2017（03）：14-15.
论文作者:冯鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/10
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