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摘要：燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术是一种创新型、高效技术。近几年,随着社会经济快速发展将会燃烧大量燃煤,燃烧的燃煤会释放出来很多有毒气体,这些有毒气体对空气环境将会产生很大影响。使用脱硫脱硝一体化技术在一定程度上能够很好解决这些问题。接下来，就燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势展开论述。
关键词：燃煤电厂；烟气脱硫脱硝；一体化技术；发展趋势
引言
在电力行业发展过程中,排放的燃烧气体含有大量二氧化硫和氮氧化合物物,对大气环境容易造成严重污染。此外,燃煤排放的Hg具有很强的生理毒性,在自然环境中不能降解,可通过食物链进行传播,Hg的生物累积具有长期性给生态环境和人类健康带来了极大的危害。酸性降水、重金属富集及脆弱的生态系统造成的环境问题成为制约我国经济和社会发展的重要因素。所以，不断强化对燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的研究与应用是十分必要的。
1 脱硫脱硝技术概述
脱硫脱硝技术绝大多数都被应用到氮氧化物、硫氧化物的处理中,因为氮氧化物与硫氧化物是空气污染的主要来源。脱硫脱硝技术发展越来越完善,在一定程度上对净化空气将会产生很大影响。脱硫脱硝一体化是一种系统性技术,能够在同一时间处理硫、硝。近几年,脱硫脱硝一体化技术逐渐引起了很多国家的重视与关注。烟气脱硫脱硝一体化技术一般可以分为以下三类:烟气脱硫与烟气脱硝共同组合技术。第二类,使用吸附剂来脱硝脱硫。第三类对当下烟气脱硫综合系统进行改造,适当增加脱硝功能。如果使用两套不同装置来进行脱硫、脱硝,将会造成整个投资、管理与运行费用提升。很多现代工业化国家在脱硫脱硝一体化技术方面都投入了很多时间与精力,并且在很多行业中都得到了广泛应用,带来的作用与效果非常明显。
2 燃煤电厂烟气特点
煤炭发电是现有发电技术中的主要形式,生产技术在一定程度上已经相对成熟。然而,由于煤在燃烧过程中会产生热量,因此伴随着大量含有尘埃颗粒和氮氧化合物的烟雾排入大气中,如CO,NO2等。氯离子和氟如果不经处理而直接释放到大气中,会造成严重的空气污染。此外,不同类型煤的特性直接影响着燃煤电厂产生的烟气中各种有毒有害物质的含量大小。对于具有不同设计参数的锅炉设备,在最终煤燃烧期间产生的燃烧气体的总量和质量是不同的。关于中国燃煤电厂的生产状况来看,烟气总排放量保持在较高水平,温度一般高于1200摄氏度。大气排放的烟气会随着时间的积累,形成烟雾,酸雨等,对生态环境产生严重影响。因此,有必要加强对燃煤电厂烟气净化的研究,并选择适当的技术来优化脱硫和脱氮的技术工艺,努力实现在标准要求范围内较少排放。
3 烟气脱硫脱硝一体化技术
3.1 干法烟气脱硫脱硝技术
（1）NOxSO法
NOxSO法是一种有前景的干法工艺,在干法吸附再生中使用比较普遍,可同时从煤炭燃烧产生的烟气中去除90%以上的SO2和70%~90%的NOx。NOxSO工艺通过催化氧化在γ-Al2O3上负载钠盐制备的可再生吸附剂来同时去除SO2和NOx,达到吸附饱和后进行吸附剂的再生。丹麦FLS-milj公司开发了一种源于NOxSO工艺的新工艺。在此过程中,在提升管反应器中对Na-γ-Al2O3进行SO2和NOx的同时吸附。
NOxSO法因为SO2和NO在吸附剂上有相互作用,而能达到高效的脱硫脱硝目的。Xie等在低温(150℃)条件下进行了顺序吸附实验,提出了SO2和NO的相互作用机制。研究发现SO2和NO在γ-Al2O3上相互促进吸附,并且在氧气存在条件下,使其形成至少2种中间体[SO3NO]和[SO3NO2],它们的氧空位中间体被气体O2代替分解形成NO2、SO3,从而对它们的相互促进吸附起到增强的作用。研究者应从反应机理出发,从而提高SO2和NO的相互作用,进而提高其脱除效率。
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除NOxSO法外,干法吸附再生工艺还有LILAC法等。干法吸收再生工艺可有效地同时脱除SO2和NOx,副产物可以被利用,但是管理运行成本高,吸附剂的再生相对较复杂等问题有待解决,限制了其工业化进程。
（2）CuO吸附法
该法以CuO/γ-Al2O3为吸收剂,与烟气中的SO2反应生成CuSO4以及CuO,能作为选择性催化还原(SCR)脱NOx的活性组分,促进NOx的脱除。吸附饱和的CuSO4还原再生后又被烟气迅速氧化为CuO。CuO法SO2、NOx去除率分别达到95%、90%以上。
通过适当的酸化处理,提高吸附剂的酸性,在合适的温度窗口内,可以提高SCR脱硝反应性能。Xie等用CuO/Al2O3作吸附剂同时脱除烟气中的SO2和NOx,硫酸盐通过提高吸附剂的酸性降低吸附剂的氧化能力提高SCR活性,反应物流中SO2的存在可以显著促进在300℃以上催化还原NO的活性,而在反应温度低于300℃时,因SCR活性不足,导致硫酸盐的聚集,进而抑制脱硝反应活性,催化剂失活也是因为硫酸盐在表面形成集聚造成的。
该法不存在二次污染问题,且副产物能被利用,但是由于吸收剂吸附再生后性能方面下降,该法尚未成熟,有待进一步研究。
3.2 湿法烟气脱硫脱硝技术
（1）氧化法
氧化法的工艺是在湿式的基础上进行的，在湿式张进行洗涤体系，在同一套装置中，将烟气中的SO2和NOX同时去除。这种工艺主要利用的以下两种技术：进行氧化吸收的塔和进行碱性吸收的塔，将烟气中的SO2和NOX同时去除，同时还能对烟气中的金属元素进行去除，这些元素有As、Cd、Cr等还有如Se等污染物。所以，就单在酸性物质下，使用双氧水将SO2和NOX通过化学反应，然后将氧气进行还原反应站换为硝酸和硫酸的工艺。
（2）络合吸收
这项工艺在使用中，所利用的催化剂最多的为铁或者钴。在适量的水溶液中加入络合剂，使得NO可以进行络合，让二者融合在一起形成络合物。NO与络合剂综合到一起，能够对内部溶液中存在的SO32-或者是SO3-出现化学反应，使其最后形成一个体系的N-S的化合物，而且络合剂还可以在循环使用一次。这项工艺的必要条件是，必须将溶液当中的而硫酸盐、硫酸盐和N-S的化合全都去除，同时，三价铁的螯合物在经过复杂的化学反应之后，还原为亚铁的螯合物，通过这种方式，使得吸收液再次被循环利用。
4 一体化技术应用和发展
通过上述研究对比发现，各项工艺之间存在很大差异，而且使用技术也有所不同。虽然CuO吸附法脱硫脱硝技术相对比较成熟，但由于很多工业都是传统工业，在使用中对温度和稳定等有很高的条件，使得该技术的应用受到很大制约。但就长期发展来看，由于燃煤电厂对这些技术的使用中造成一些负面影响，所以还需对这项技术进行改进，让其一体化的发展更加符合燃煤电厂的需求和社会发展的需求。
结语
燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术在一定程度上对净化空气具有重要意义,这种技术具有无污染、成本低、操作简单、占地小等特点,并且能够得到持续不断使用。随着这些技术的持续不断成熟,其应用的范围越来越广泛。
参考文献:
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[3]赵亮.烟气脱硫脱硝技术的现状[J].环境与发展, 2017, 29 (07) :121-122.
论文作者:魏艳爽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/24
标签：烟气论文; 技术论文; 燃煤论文; 吸附剂论文; 电厂论文; 工艺论文; 硫酸盐论文; 《电力设备》2018年第35期论文;