燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展论文_魏金龙,刘建波

燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展论文_魏金龙,刘建波

魏金龙 刘建波

青海大美煤业股份有限公司热电厂 青海西宁 810000

摘要:在燃煤烟气工作环节,会产生大量的污染气体。比如,SO2、NO、NO2,因此会对环境产生很大的影响。脱硫脱硝一体化技术由此而生。该技术在运行过程中操作简单,并且所需的建设成本较低,当前脱硫脱硝一体化技术已成为我国在燃煤烟气工作中最为突出的内容。下文在讲述了一体化技术的同时探索了其工作原理,希望能够为相关部门的工作提供一定的帮助,从而推动该技术的发展进步。

关键词:燃煤烟气;脱硫脱硝;一体化技术;工作原理;特点

在我国各产业经济迅速发展的背景下,煤炭是我国发展最为迅速的能源,目前,我国已成为世界上的煤炭大国,无论是在电力还是火力都有着极为广泛的应用。其中,燃煤是煤炭中最为主要的一项,人们在燃烧过程中,会产生大量的二氧化硫以及氮氧化合物,产生大量污染气体,从而会对我国治理能源以及环境产生很大的影响。当前,解决在燃煤工作过程中产生的二氧化硫以及氮氧化合物已成为当前急需解决的问题,从我国情出发,脱硫脱硝一体化技术对解决该问题有很大的帮助,因此,推动燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术是很有必要的。

一、固相吸附/再生脱硫脱硝技术

1.1工作原理

我国在逐步研究开发脱硫脱硝一体化技术,取得了一定的研究成果。当前,相关工作人员已开发出80种左右的一体化技术,但在此过程中,多数的一体化技术没有得到充分应用。在当前的应用技术中,最具代表性的便是固相吸附/再生脱硫脱。该技术在应用过程中采用了固相吸收剂,在物理以及化学的作用下对燃煤产生的污染气体进行吸附、净化处理,固相吸收剂在应用过程中会涉及大量的活性炭以及活性分子,这些物质均可以进行循环利用。

1.2固相吸附/再生脱硫脱技术在应用中的特点

固相吸附/再生脱硫脱技术在工作中可以选用不同的吸收剂。其中,最为常见的吸收剂为活性炭、氧化铜、三氧化二铝等等。首先,活性炭吸收剂的工作原理主要是对燃煤在燃烧过程中产生的烟气进行吸尘,从而达到降温调湿的作用,当燃煤产生的化合物进入吸收塔时会与化学物质发生反应,从而产生硫的副产物,减少对环境的污染;其次,脱硝的工作原理是将燃煤过程中产生的氮氧化物以及二氧化硫与氨气反应,从而产生硝的副产物,减少对环境的污染。通过对以上两种方法工作原理的研究,可以发现,在使用过程中陈凡一定的抗压、抗磨以及冲击能力,从而会造成资源的浪费甚至会对氧化剂的有效性产生影响。而一氧化铜或者三氧化铝作为吸收剂时,会将单质铜转化为氧化铜,而二氧化硫又可以同氧化铜相反应,在此过程中加入一定量的氨气,则可以将氧化物转化为氮气,可以大大降低对大气的污染。该方法在应用过程中虽然有较高的脱硫脱硝率,可以防止二次污染的出现,但其需要较高的建设成本,并且很难广泛应用。

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二、气/固催化脱硫脱硝技术

2.1工作原理

该技术在应用过程中会用到能直接于二氧化硫以及氮氧化物相反应的物质,从而直接对污染物进行氧化,减少污染物的扩散,具有较高的脱硫脱硝率,该方法在应用过程中主要有以下几种方法:一是WSA-SNOx;二是SNRB;三是Parsons烟气清洁工艺。

2.2气/固催化脱硫脱硝技术在应用中的特点

首先,WSA-SNOx技术在应用过程中,主要用到了联合脱硫脱硝方法,其在工作过程中将烟气传送到转化器中,在转化器的作用下完成二氧化硫以及氮氧化物的转化。该方法在应用过程中有较高的脱硫脱硝率,另外,不会产生二次污染,同时运行成本较低。

其次,SNRB技术主要将燃煤烟气控制在固定的空间内,通过化学反应对其进行处理,主要通过石灰水来对二氧化硫以及氮氧化物进行吸附,该方法在应用中会用到SCR作为催化剂,有较为广泛的应用空间。

最后,Parsons烟气清洁技术应用是一项较为复杂的内容,其优点体现在具有较高的脱硫脱硝率上,在进行脱硝时会将甲烷以及硫磺进行结合,从而为燃煤烟气的排除提供一定的调整条件,确保有足够的燃料气体。在燃煤燃烧过程中产生的气体进入反应器时会发生化学反应,从而减少污染物的排除,之后通过对气体进行净化后,将化合物转变为硫的副产物,减少对环境的污染。

三、液相脱硫脱硝技术

3.1工作原理

该技术在应用过程中可以将一氧化氮转变为二氧化氮,从而降低对环境的污染。其在净化过程中会用到以下几种方法:一是络合吸收法;二是尿素净化烟气法;三是氯酸氧化法。第一种方法在应用过程中的催化剂为钒、铁或镍三种,而第二种方法仅以尿素为催化剂,第三种方法为当前新型技术,在应用过程中主要用到液相脱硫脱硝技术,对燃煤烟气的改进有很大帮助作用。

3.2液相脱硫脱硝技术在应用中的特点

从上述所说的净化方法来看,络合吸收法能够减少脱除二氧化硫以及氮氧化物的时间,可以对两种物质同时进行脱除。其中不足的是,二氧化硫和氮氧化物在脱除中的作用有所不同,因此效果也有一定的差异。通常,在络合吸收法的作用下能将二氧化硫消除近90%左右,而氮氧化物仅能消除60%左右。该技术在应用过程中的利用率较低,并且反应速度较慢,不利于工业企业的发展。而尿素净化烟气法则可以在段时间内完成二氧化硫和氮氧化物的转换,其主要将烟气引入吸收塔内,在最短时间内完成反应,有较为简单的操作方法,但转化为副产物的比例较低,当前我国对该方法的应用尚处于初级阶段。氯酸氧化法在应用过程中,会产生较强的腐蚀性。因此,就需要施工设备有较强的耐腐蚀性,这也是当前燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术最为迫切要解决的问题。

五、结束语

通过对上文的研究分析可以发现,无论在国内还是国外都对燃煤脱硫脱硝一体化技术有着很大的重视,该技术可以分为不同工艺,有着不同的方法。因此,工业领域在实际的应用过程中,不仅要考虑成本问题,还需考虑自身技术方面的问题。当前,燃煤脱硫脱硝一体化技术在我国工业市场上有很大的发展前景,对我国的发展有很大帮助作用。因此,需要有关部门加大对一体化技术的研发,推动该技术的发展进步,从而推动我国各领域的发展。

参考文献:

[1]王雪涛活性炭材料在火电厂烟气脱硫脱硝中的应用[J]能源与节能2014

[2]邱鸿恩曹伟武燃煤烟气联合脱硫脱氮除尘技术研究进展[J]上海环境科学2016

论文作者:魏金龙,刘建波

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第25期

论文发表时间:2018/11/26

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