燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的应用研究论文_王雪,李玫含

燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的应用研究论文_王雪,李玫含

山东智和信能源科技有限公司 山东济南 250000

摘要:在科学技术不断进步的今天, 我国的燃煤烟气脱硫技术也在不断改进,但是,燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的应用较少,研究表明,通过合理运用燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术 ,能够减小燃煤空气污染, 提高燃煤烟气脱硫脱硝效率。 鉴于此,本文主要分析燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的应用,不断降低空气净化成本。

关键词: 燃煤烟气;脱硫脱硝;一体化技术

引言:随着经济社会的不断发展,人们越来越重视环境保护。我国作为一个燃煤大国,煤燃烧产生的大量的有毒气体对环境产生极大的影响。为了减轻环境的压力,我国采取了多种脱硫脱硝技术。但是现如今的脱硫脱硝技术存在着经济效益与社会效益之间的矛盾,这就要求我们要不断地提升技术水平,减轻环境的压力,实现经济效益与社会效益相统一。

1针对燃煤烟气进行脱硫脱硝的重要意义

近几年以来,我国各地区都出现了严重的雾霾天气,对人们的日常生活产生了比较大的影响。据环境监测中心对雾霾的数据分析研究中表明,硝酸盐颗粒和二次硫酸盐的占比将近一半,究其根本原因,主要是燃煤烟气、燃油等一系列的工业活动所产生的污染源,其中最主要的问题就是燃煤烟气。我国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消耗国,煤炭是我国的一次能源,且未来的很长时间内都将是一次能源。

燃煤烟气中存在大量的二氧化硫和二氧化氮等有害气体,没有将这些有害气体进行处理就排放到空中,这将对环境产生非常严重的破坏,这与我国提出的可持续发展的目标相矛盾,严重的阻碍了我国未来的发展前景。因此,针对燃煤烟气进行脱硫脱硝处理有着十分重要的意义,我国的燃煤烟气脱硫脱硝一体化工艺发展是刻不待时的。

2 燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术中应用现状

2.1 传统硫硝净化过程中存在的问题

在运用传统的燃煤烟气脱硝脱硫技术时, 工作人员需要将脱硝与脱硫两个过程分开进行,研究表明,将脱硝与脱硫分开进行,能够保证燃煤烟气的脱硫效果 ,但脱硝效果比 较差。另外,传统的燃煤烟气脱硫脱硝技术净化效果不理想,烟气存在一定量的硫硝,严重影响生态环境质量。 在应用传统的燃煤烟气脱硫脱硝技术时,由于操作过程比较复杂,在一定程度上增加成本消耗,脱硝效果较差,影响企业的正常运行。

2.2 材料吸附力较低

现阶段,燃煤烟气脱硫脱硝吸附材料主要分为两种,分别是活性炭与氧化铜,由于活性炭表面孔隙较大,具有良好的吸附性,应用范围比较广泛。 通常情况下,利用活性炭来吸附燃煤烟气中的二氧化硫, 氨气能够与烟气中的硝化物进行有效反应,产生水与氨气,真正达到净化杂质的目的。 但是,伴随我国工业企业的迅猛发展, 活性炭的吸附能力已经不能够满足工业发展需求。 与活性炭相比,氧化铜的的吸附效果更好,但是,由于其使用成本较高,降低了企业的经济效益。

2.3 化学危险性较大

由于燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术能够有效保证燃煤烟气的脱硫脱硝质量,具有良好的发展空间。 研究表明,在众多的燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术中, 电子束法的应用范围比较广泛, 电子束法主要利用电子来获取燃煤烟气中的活性因子,从而保证燃煤烟气中的硫化物得到更好的去除,在这个过程中,硫化氧化物与硝化氧化物能够与氨气进行相应的反应,达到净化的目的。 虽然电子束法能够有效净化燃煤烟气 ,但是,其化学危险性较大,在净化的过程中,很容易出现危险事故,影响工业企业的正常运行。

3固体吸附/再生脱硫脱硝工艺

在固体吸附工艺中,都会采用固体吸收剂或催化剂来吸收烟气中的二氧化硫和氮氧化物或发生化学反应,随后吸收剂中的硫或氮会在再生器中释放出来,从而可以循环利用吸收剂,随后将回收硫进行下一步处理,得到元素硫或硫酸等,吸收剂可重新循环使用,利用再循环或喷射氨技术在锅炉中将氮组份分解成 N2和 H2O。

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3.1 炭质材料吸附法

活性炭和活性焦是炭质吸附材料的主要组成部分,目前被广泛使用的烟道气脱硫脱硝技术中就是采用活性炭纤维进行处理,都是在常温环境下反应,主要产生硫酸、硫酸盐、硝酸、硝酸盐等可回收利用的产物。此技术的反应流程为:活性纤维的氧化活性点上会细度二氧化硫,在常温环境下烟道气中的氧气会与其发生反应生成三氧化硫,随后同水反应成为硫酸。最后,水会将硫酸吸收,并从活性炭纤维中解析。脱氮与脱硫的都是采用氧化法。在常温或稍高于常温的环境下,一氧化氮被氧化成二氧化氮,通过吸收将水与碱溶液除去。在反应过程中无需加入还原剂如氨,这样就避免了氨带来的二次污染问题,因为其对堵塞或腐蚀管道。但是该工艺最大的缺点为富集的二氧化硫气体需要大量的炭质吸附材料。

3.2 氧化铜吸附法

氧化铜吸附法吸收还原过程一般采用负载型的 CuO作吸收剂,CuO 含量通常占 4%~6%,在 300~450℃的温度范围内,与烟气中二氧化硫发生反应,形成的 CuSO4 及 CuO 对选择性催化还原法(SCR)还原 NOx有很高的催化活性,吸收饱和的 CuSO4被送去再生,再生过程一般用 H2或 CH4气体对 CuSO4进行还原,释放的二氧化硫可制酸,还原得到的金属铜或 CuS再用烟气或空气氧化,生成的 CuO又重新用于吸收还原过程,该工艺的二氧化硫、氮氧化物的脱除效率分别高于 95%、90%。在吸收剂的再生过程中,可得到富二氧化硫混合气,便于硫的回收,不产生干的或湿的废渣,没有二次污染。但吸收剂 CuO 再生后的物化性能有所下降,影响脱硫脱硝效率,目前该工艺尚不太成熟,还需要进行进一步的研究开发。

4气化固化脱硫脱硝技术

这种技术所用到的催化剂对于硫化物的清洁作用十分显著,与这些硫化物发生氧化还原反应,清洁作用十分显著。这种技术最主要的优势就是对于硫化物的清除作用是比较高的,运行维护没有什么特殊的要求,而且不会产生二次污染。但是其副产品的储存是一件大事。还有一种形式是将烟气集中在集尘装置之中,高温加热,整体处理。加入石灰水脱出二氧化硫,再用催化剂生成化学反应。这种工艺方法使用范围是比较广的,而且正处于推广阶段。还有一种工艺方法,其设备等比较复杂,优点在于他的除尘率高达百分之九十九。相应地,他的装置维修养护费用也不会低,所谓的有优势也有劣势,就是如此。

5高能电子氧化技术

这项技术是近年来除尘技术的大热门,随着经济社会的发展,人们逐渐开始淡化催化剂的使用,而开始向高科技的方向发展,这项技术就是一个典型。高能的电子撞击烟气中的氮硫分子,趁机进行反应转化。分为两个部分,首先是将二氧化硫氧化为三氧化硫,一氧化氮氧化为二氧化氮,然后引入水中,生成气体的副产物。目前来看,这项技术被当作是烟气脱硫脱硝的主要发展方向。这种工艺分为两种,其区别就在于如何产生电子。这里着重讲前者,前者是借助电子类的设备,用它照射低温烟气。高低温交替,使得烟气分子电离,实现了转换。这种技术在日本以及德国等发达国家早就开始了实验研究。其优点是比较明显的,就在于它的设备简单、便于操作和控制,不会产生太多的废弃物,而且成功率也是比较高的。最重要的是他的副产品可以做肥料,很环保。但是缺点就是辐射十分严重,而且电子设备高科技本身就是一种资源损耗,维护费用高昂。

结束语:综上所述, 通过合理分析联合脱硫脱硝技术与同时脱硫脱硝一体化技术, 能够帮助工业企业中的工作人员更好的了解燃煤烟气脱硫脱硝流程,提高脱硫脱硝效率。 由于科学技术的不断进步,燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术也在不断改进,相关工作人员要在原有的基础之上,不断创新,从而有效减少生态环境污染,不断提升企业的经济效益。

参考文献:

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论文作者:王雪,李玫含

论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期

论文发表时间:2019/1/9

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