摘要:煤炭资源消耗每年都呈现一种上升的发展趋势。很多火电厂发电大部分使用的都是煤炭,大量煤炭燃烧就会释放出来很多有害气体对空气环境将会造成很大危害。当下能源结构整体在短暂时间内不能够得到有效改善,环境治理工作还存在很多不完善的地方,通过大力发展脱硫脱硝技术能够有效改善燃煤对环境造成的危害。
关键词:燃煤烟气;脱硫脱硝;一体化技术
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燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术
2.1干法技术
2.1.1固体吸附/再生法
2.1.1.1碳质物料
根据吸附物料的不同,可以对其进行细化:活性炭和活性焦进行吸附两种方法,这两种方法区别不是很大。活性炭在吸附中,有两个工艺环节,分别为吸附塔和再生塔。活性焦进行吸附的工艺比较单一,只有吸附塔,脱销分为上层、脱销分为下层,活性焦在这个过程中上下移动,烟气为横向流动。
2.1.1.2活性炭的吸附技术
对于活性炭人们都不陌生,它的最大优点就是拥有较强的吸附能力,并且活性炭有着独特的属性,它不仅具有一定的吸附能力同时还是一种比较常见的催化剂。由此可以看出活性炭在脱硫脱氧方面具有较大的发展空间,烟气中的二氧化硫经过脱硫处理设备可以应用活性炭进行吸附,同时经过一定的催化后会形成一种具有吸附态的硫酸,当这种物质进入到分离装置进行分离经处理后,这些烟气还会与活性炭发生接触这时这些烟气会和氮氧化合物和氨气发生化学反应,而这时活性炭起到的是催化剂的作用,这个时进行脱硫也是具有一定的效果的,值得注意的是在这个过程中气体的流动速度要控制在低速范围,否则活性炭可能存在被氧化的风险,最终失去它应有的效果,同时在反应过程中所产生的酸会留在活性炭的表面,这样会严重影响到活性炭的吸附能力。
2.1.2气/固催化同
2.1.1.1SNOx
欧洲某公司对此项技术进行研发,并实现SNOx组合,所使用的工艺为:将SO2转化为SO3,然后制作成H2SO4,对其进行回收。这项技术所使用的还原方式为SCR剔除NOx。这项技术对SO2去除率高达95%,对NOx及全部颗粒物的去除率也在90%。
2.1.1.2DESONOx
这项工艺的研发可以完成SNOx的工作,也能将CO与没有燃烧的烃类型物质进行化学反应,从而形成CO2与H2O。该工艺对脱硫脱硝的效率非常高,也避免造成二次污染。而且该工艺比较简单,且成本比较低,在运行中也不用投入大量资金。
2.1.1.3SNRB
该工艺是在温度极高的情况下对烟气进行净化的。该工艺可以将SO2和烟尘等有效剔除,同时还能对同一个高温集尘室一起处理。该工艺由于将SO2、NOX与烟尘放在同一个装置中,有效降低成本,并节约土地使用面积。
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2.1.3吸收剂喷射
2.1.3.1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。
2.1.2.2整个干的形式的SO2或NOx排放的把控
改项技术所使用的燃烧器是,每单位最小的NOXDRBXCL居下放置的形式,这种燃烧器是通过缺氧环境下喷进一些煤和空气对NOx形成进行把控的。燃烧流程中对多于的空气进行有效燃烧,使得NOx的去除效果更好。小NOx燃烧器能够降低排量率为50%,经过多余空气后排放量能够下降70%。这项技术的研发,对电厂和工业锅炉中有很大的使用,且效果非常理想。
2.2湿法
2.2.1高能电子氧化技术
高能电子氧化技术是一种创新型技术,科学技术的快速发展使得催化剂的使用范围越来越小,朝向高科技发展将会成为主要方向,高能电子氧化技术起着很好的典范作用,高能电子撞击烟气中的氮硫分子之后在短时间内会发生不同程度的反应。一般情况下,可以分为两种情况:第一种情况可能是二氧化硫转化为三氧化硫,当烟气中的水、氧气等分子通过高能电子进行不断撞击后会产生很多活性物质,这样就能够把一些二氧化硫氧化成三氧化硫,通过和烟气中的水蒸气发生反应后成为硫酸。第二种情况是一氧化氮氧化为二氧化氮,通过引入水之后会生成无毒的氮气,这种技术将会成为未来发展的主要方向。这种特殊工艺一般可以分为两种不同类型。当然,这两种工艺之间还是存在一定差异性,这种差异性主要体现在怎样产生电子。在这里主要讨论第一种情况,它是充分借助电子类设备来照射处于低温的烟气。经过照射之后就会产生高温,在高低温交替条件下短时间内能够让烟气分子在电离中出现快速转换。这种技术在日本与欧洲国家研究已经取得了很大发展,这种电子设备的优点是设备简单化、便于操作与控制。并且不会造成太多废弃物的产生,成功率也非常高。很多副产品还可以被用作肥料,并且具有良好的环保作用。存在的不足之处就是带来的辐射非常严重,站在电子设备自身发展角度分析来说,电子设备科技自身就是一种资源损耗的重要体现。与此同时,所需要的资金量也非常大。
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。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。
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。
4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:
[1]叶秉照.燃煤电厂脱硫脱硝技术研究[J].科技与创新,2017,(14):58-58.
[2]褚定杉.烟气脱硫脱硝一体化技术研究探讨[J].科技尚品,2017,(3):24-24.
论文作者:蔡浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
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