摘要:利用相应的技术对燃煤电厂排放的烟气污染物进行脱硫脱硝处理,从而有效降低火电厂排放的烟气对大气环境造成的污染程度,是燃煤电厂达到相对节能环保的生产目标必须要做的事。本文对燃煤电厂烟气脱硫脱硝现状以及脱硫脱硝一体化的重要性进行了全面介绍,并对当前主要的燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的特点和存在的问题进行了相应的分析,希望为我国燃煤电厂发展提供相应的帮助作用。
关键词:燃煤电厂;烟气;脱硫脱硝技术
引言
我国现在所使用的脱硫脱硝技术为Wet-FGD+SCR/SNCR,这项技术所采用的方式为湿式的方式对烟气进行脱硫以及选取性促进消化还原,脱销则是选择选取性不进促进消化还原技术。这种脱硫脱硝的方法主要是对石灰石进行碳化,使得脱硫效率高于90%,但也存在工程量大、运营成本高、极易造成二次污染等问题。
1燃煤电厂烟气脱硫脱硝现状
燃煤电厂排放的烟气中含有大量的硫酸以及硝酸等污染物质,一旦被排放到大气中,就会进行大范围的快速扩散,对人体健康和环境造成的危害非常难以控制。传统的燃煤电厂脱硫脱硝技术,采用的是逐步分解的处理方式,对烟气中污染物的分解效率低,无法在有效的时间内完成大量的烟气污染物处理工作。而且这种传统的处理技术使用的成本也较高,经济效益、环保效益都存在着一定的不足。
2燃煤电厂脱硫脱硝一体化相关工艺
2.1CuO吸附法脱硫脱硝技术
2.1.1CuO吸附法脱硫脱硝原理
该方法主要利用的吸附剂主要是CuO-SiO2和CuO-Al2O3,通过使用这两种吸附剂进行氮氧化物和硫化物的去除。在一定的温度条件下,CuO能够和烟气污染物中的SO2进行相应的化学反应生成CuSO4,其化学反应式为:2CuO+2SO2+O2=2CuSO4。对于反应后生成的CuSO4和CuO,其都是活性比较高的催化剂,通过加入进行相应的反应,可以还原CuSO4为CuO,对于产生的副产物重新利用可以进行制酸。
2.1.2CuO吸附法的工艺流程
在使用CuO吸附法进行烟气污染物处理的过程中,在把烟气通入相应的吸收器之前需要先加入适量的NH3,这样进入吸收器的烟气污染物中的SO2会和吸收剂进行相应的反应生成CuSO4,进而实现硫化物的脱除,在NH3的作用下再发生氧化还原反应生成相应的H2进行脱除,吸附剂进入再生器进行再生。
2.1.3CuO吸附法的技术特点及存在的问题
CuO吸附法具有较高的烟气污染物脱除率,当吸附温度达到700℃的时候,该技术的脱硫脱硝率能够达到90%以上。使用CuO吸附法进行相应的处理不会产生其他废渣或者废液,对大气环境不会造成二次污染,其产生的副产物也可以回收再利用,而且处理过程中使用的吸附剂还可以进行循环使用。但CuO吸附法也存在着一定的问题,那就是吸附剂的稳定性较差,在进行不断循环使用的过程中,经过吸收、还原、氧化等循环过程,CuO的活性会受到一定的影响,出现活性下降甚至失去相应的作用。使用CuO吸附法工艺需要较高的反应温度,这也会在一定程度上增加运行的成本。
2.2湿法
2.2.1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。
2.2.2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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.3脉冲电晕法脱硫脱硝技术
2.3.1脉冲电晕法脱硫脱硝相关原理
脉冲电晕法脱硫脱硝技术采用的是高压电源电晕放电来产生高能电子。在放电电极上通上交直流叠加电源,这时会产生高压脉冲电晕放电,能够给烟气污染物中的相关分子带去巨大的能量,从而获得常温下的非平衡等离子体。而这些等离子体中含有大量能够与被激活的SO2和NO分子进行相应的电化学反应活的性粒子,在经过一系列复杂的电化学反应后能够形成相应的酸,再将产生的酸与氨进行相应的反应,进一步处理加工成化肥。
2.3.2脉冲电晕法脱硫脱硝技术的工艺流程
燃煤电厂排放的烟气污染物在经过加热加湿后进入相应的反应器,通过脉冲电源进行相应的作用,对SO2和NO分子进行氧化作用并使之与水蒸气形成相应的酸进行脱除,再通过相应的捕捉收集装置将产生的副产物铵盐进行收集处理。
2.3.3脉冲电晕法脱硫脱硝技术的工艺特点和存在的问题
脉冲电晕法脱硫脱硝技术是由电子束照射法发展而来的,但为了节约相应的生产成本,该工艺没有电子枪寿命和X射线屏蔽问题。在单一使用过程中,其能够使SO2和NO分子一体脱离出来,并且该工艺还具有很好的除尘效果,其产生的副产物还可以做化肥使用。但在使用脉冲电晕法脱硫脱硝技术时,对于添加剂和脉冲电晕放电对SO2和NO分子进行脱除的作用大小不太明确。产生的副产物主要是以微粒的形式存在,收集起来具有一定的具有一定的难度,因而该工艺的耗能较高。
2.4炉内的石灰(石)或尿素喷射
这项技术是俄罗斯率先研发出的,俄罗斯的几所大学对炉内的喷钙和SNCR联系在一起,将烟气中的SO2及NOX进行剔除。喷射出的浆液是由尿素溶液和多种钙基吸收剂组成,其种液体含量在70%,固体含量为30%,酸性值在5-9之间。这项技术与干性的技术相比,对SO2的剔除有所提升,同时吸收剂精细度得到提高,其活性程度也得到优化。但该技术对烟气处理范围较少,无法满足大规模的工业使用,所以还需要不断优化改进。
2.5炭基催化脱硫脱硝工艺的工艺流程
在使用炭基催化脱硫脱硝工艺进行脱硫脱硝的过程中,烟气污染物会经过冷却系统进行降温后在吸收塔向上运动,这时在吸收塔内的活性炭会自上而下运动,当两者混合在一起时烟气中的SO2就会被氧化进而生成硫酸气溶胶,在加入氨气作用后,烟气污染物中的氮氧化物会在催化剂的作用下进行转化并脱除。其中活性炭在一定的温度下可以在吸收塔内进行再生,进而重复利用。
3一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
综上所述,通过相应的研究对比发现燃煤电厂烟气脱硫脱硝处理工各项艺之间存在着相关问题需要解决,所以在使用的过程中还需要进行相应的改进,使其更加符合燃煤电厂的环保治理需求。
参考文献
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论文作者:袁龙飞
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
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