摘要：当今采用碳酸氢钠为吸附剂的干法吸附工艺已成为一个有效的烟气净化手段，用于去除烟气中所含的各种污染物。其净化效果可与已知的其它方式相比，如采用石灰乳为吸附剂的喷雾吸附法。干法烟气净化不仅可用于煤电厂、垃圾或替代燃料焚烧厂，还可广泛地用于玻璃、水泥、冶金等行业的工业炉。采用干法烟气净化可以经济地达到烟气排放标准（例如中国的GB 13223）。
关键词：生物质锅炉；碳酸氢钠干法脱硫
前言：
碳酸氢钠在清洁锅炉烟气方面性能卓越，特别体现在焚烧废品、有毒废物处理，生物燃料，废弃轮胎以及其他一些重要原料上。污染物硫化氢和硫化氧物与碳酸氢钠反应，从烟气中分离来达到减排的目的。 一般情况下，烟气温度在140和250 °C之间。由于碳酸氢钠吸附剂的高度活性，通常略微过量的碳酸氢钠就足够。由于运输和存储的原因，碳酸氢钠原料通常是粗颗粒（d50值约为200微米）。如要达到较高的反应活性，吸附剂必须有较大的比表面积。因此在注入烟气管道前，碳酸氢钠必须研磨至一定细度。比如，要去除SO2碳酸氢钠细度须达到d90 < 20 μm 。而去除HCl只要求d90 < 35μm。如果系统操作正确，可以去除95 %以上的SO2；HCl的去除率甚至可达 99 %。
1.碳酸氢钠用于烟气脱硫的基本原理
碳酸氢钠（小苏打， NaHCO3）可以用作烟气脱硫的吸附剂。它通过化学吸附去除烟气中的酸性污染物，同时，它还可通过物理吸附去除一些无机和有机微量物质。此工艺将碳酸氢钠细粉直接喷入高温烟气。在高温下碳酸氢钠分解生成碳酸钠Na2CO3、H2O和CO2。
新产生的碳酸钠Na2CO3在生成瞬间有高度的反应活性 ，可自发地与烟气中的酸性污染物进行下列反应:
一般情况下，烟气温度在140和250 °C之间。由于碳酸氢钠吸附剂的高度活性，通常略微过量的碳酸氢钠（化学计量因子在1.1和1.3之间）就足够 。
原则上碳酸钠（苏打，Na2CO3）也可用于烟气脱硫。碳酸钠的反应活性稍低，但工艺流程几乎不变。本文对碳酸钠脱硫不作进一步阐述。
2反应与影响因素
2．1反应原理
碳酸氢钠(NaHCO。)也称为小苏打，能与酸性气体进行中和，可作为干燥FGD的碱性试剂，主要反应原理如下[8]：2 N口H00 3+(heat)一Na 2∞3+C02+H2(1)2 N口H003+S0 2+1／202一N口2 S0 4+2C02+H20 (2)№HG03+Ha一№a+G02+H20(3)NaHG03+HF—N口F+2 00 2+H20(4)随着碳酸氢钠被注入到反应器中，通过热分解反应发生活化反应，有研究发现其在60℃开始，NaHCO。热解后会产生大量具有高活性和较大比表面的Na。CO。SEM表示经过脱水和C02的Na：CO。拥有高度的多孔结构。与HCI和SO：等发生反应产生NaCl和NaS04，反应如下Na 2∞3+2HCZ一2N口a+002+H20(5)N口2 C03+2HF一2N口F+∞2+H20(6)大约85％的碳酸氢盐会分解然后按照上述反应进行，但实际中用于还原硫氧化物的过程更为复杂。，有学者将其可视化如图1。
2．2影响因素
2．2．1温度
由工艺原理可知，该反应过程是依赖于温度的变化。碳酸氢钠从60℃开始进行热分解，当温度从160℃升高至220℃，反应速率可以几乎翻倍。然而，在高于400℃的温度下的这种行为受到颗粒内的烧结过程(颗粒的表面结构)的限制，因此控制较为合理的温度是十分必要的。对研究NaHCO。分解的热重进行分析，考虑了升温速度以及气体氛围等因素的考虑，综合各学者以及工艺情况，最佳温度为200℃左右。
2．2．2湿度
由于碳酸氢钠在潮湿空气中易潮解并板结，因此控制反应湿度也是很有必要。研究表明在湿度为(30％--80％)，实现了高程度的脱硫(>90%）。在超低排放的背景下，利用NaHC0。作为脱硫剂对大部分的酸性气体均有较好的去除效果，其工艺能达到脱除率：S02>99．5％，S0。>99．5％，NO：>98％，汞>98％。
结语
通过了相关工艺进展有益于我们推进锅炉烟气一体化净化技术并且通过多系统优化整合，以期达到超低排放。最主要的是优化该工艺可达到资源化利用，可在维持较低烟气净化操作费用的同时获得巨大的副产品从而获得销售收益，符合当代发展的潮流。因此，钠法烟气脱硫脱硝一体化技术作为世界上新近发展的一种烟气同步脱硫脱硝技术，具有投资低、综合净化作用优秀、不存在二次污染、副产化肥经济价值高、装置可实现盈利运营、同类技术中具备最佳经济性等非常明显的优势，完全符合当前烟气综合治理技术的发展趋势。可有效取代原有的石灰石膏法脱硫工艺，实现我国烟气治理技术的换代升级。
参考文献：
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[2]张秀云；郑继成；国内外烟气脱硫技术综述[J]；电站系统工程；2010年04期.
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[4]李喜；李俊；烟气脱硫技术研究进展[J]；化学工业与工程；2006年04期.
论文作者:姬长宝，刘涌泉
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期
论文发表时间:2019/10/30
标签：烟气论文; 碳酸氢钠论文; 吸附剂论文; 碳酸钠论文; 温度论文; 工艺论文; 活性论文; 《当代电力文化》2019年10期论文;