脱硫脱硝一体化关键技术(介绍)
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浅析火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术火电厂在运行过程中会产生大量的烟气,这些烟气如果不进行系统的处理,会对环境以及人类的身体健康造成非常大的危害。
本文结合实际生活中火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术进行研究,针对各种方法的工作原理以及优点进行介绍,进而提高空气净化的效果。
标签:火电厂;脱硫脱硝;一体化技术1.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的重要性在火电厂烟气中,因为燃料燃烧程度的不同,从而产生的烟气组成成分以及含量也不相同。
火电厂排放的烟气主要含有二氧化硫、氧化氮等,这些物质如果不进行系统的处理,就会飘散到空中,污染大气环境,进而引发酸雨等自然灾害。
针对排放的烟气,我国各地区对其排放标准进行了不同的规定。
对于不同情况的烟气用到的处理方法也不相同,所以在烟气处理时要根据二氧化硫、氧化氮的情况选择合适的净化技术。
同时火电厂排放的烟气对人类也会造成非常大的危害,当空气中烟气的浓度达到一定数值后,人类长时间的呼吸会引发慢性中毒,从而对人类的神经系统和造血系统造成危害。
现阶段的火电厂在脱硫脱硝时一般会采用分别处理的方法,这种方法虽然获得了一定的成果,但是由于设备庞大、技术复杂、成本过高,给火电厂的发展造成了非常大的影响。
根据这种情况,需要相关技术人员结合传统技术,研发新型设备,改良传统工艺,优化脱硫脱硝技术,使火电厂能够运用相关设备对烟气进行一体化脱硫脱硝,从而在净化烟气的基础下,降低对火电厂发展的影响。
2.火电厂脱硫脱硝技术的应用2.1脱硫技术的应用我国现在运用的脱硫技术主要有半干法和湿法两种,其中半干法是在喷雾中添加干燥剂,然后再把吸收液添加到相关设备中,再进行后续的脱硫;或者是运用其他干燥方法把吸收塔中的物质进行分离;亦或是把工业废气和S02进行融合,从而进行化学反应,达到脱硫的反应。
湿法脱硫技术一般是在比较大的锅炉的生产中运用,其包括海水脱硫技术和双碱法脱硫技术,这种方法的工作原理是运用某种物质在排烟通道尾部对烟气进行处理,保证脱硫剂和脱硫产物都处于潮湿的状态,这种方法可以使脱硫率达到90%以上。
烟气脱硫脱硝一体化技术孙文甫一、烟气脱硫脱硝一体化技术产生的背景与意义随着经济的快速发展,我国因燃煤排放的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx )急剧增加,二氧化硫、氮氧化物是大气污染的主要物质。
据统计,我国每年NOx、SO2排放量分别约为770万t和2400万t,然而NOx、SO2是形成“酸雨”和“酸雾”的主要原因之一,氮氧化物与碳氢化合物结合形成光化学烟雾,所以NOx、SO2污染带来的后果严重危及人体健康,对自然环境造成严重损害。
我国每年因NOx、SO2及形成酸雨造成的损失达1100亿元,其损失约占国民经济生产总值的7%~8%。
因此,脱硫脱硝及除尘是我国治理燃煤污染、改善大气环境的最主要目标。
我国根据经济发展和国情实际,对于大气污染防治,特别是工业炉窑烟气净化,采取的是分步走的战略,首先控制尘排放,进而控制二氧化硫排放,近来要控制氮氧化物排放,并且,随着人民生活水平的提高,对环境质量的要求也越来越高。
大型工业炉窑的脱硫脱硝技术改造已经或正在进行,众多中小型燃煤炉窑烟气的脱硫脱硝也迫在眉睫。
去年9月,国务院正式发布《大气污染防治行动计划》,提出了经过五年努力,全国空气质量总体改善,重污染天气较大幅度减少;京津冀、长三角、珠三角等区域空气质量明显好转;力争再用五年或更长时间,逐步消除重污染天气,全国空气质量明显改善的奋斗目标。
明确了到2017年,全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上,优良天数逐年提高:京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右,其中北京市细颗粒物年均浓度控制在60微克/立方米左右的具体指标。
二、烟气脱硫脱硝一体化技术烟气脱硫脱硝一体化技术,主要有干法和湿法脱硫脱硝一体化技术。
1、干法脱硫脱硝一体化技术1)、钙基吸附剂脱硫脱硝一体化技术该技术主要是在Ca(OH)2中加入飞灰、氧化剂、盐类如CaCO3等添加剂,经水合干燥后制备成高效吸附剂,对SO2和NOX进行同时脱除,反应温度通常为60-125°C。
烟气脱硫脱硝除尘一体化技术一、提出背景随着世界各国工业化进程的不断加深,SO2、NOX污染已超过烟尘污染成为大气环境的第一大污染物。
烟气脱硫(FGD)有别于其他脱硫方式是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和SO2污染的最为有效的和主要的技术手段。
目前,世界各国对烟气脱硫都非常重视,已开发了数十种行之有效的脱硫技术,其中广泛采用的烟气脱硫技术有:(1)石灰/石灰石—湿法。
(2)旋转喷雾半干法(LSD)。
(3)炉内喷钙增湿活化法(LIFAC)。
(4)海水烟气脱硫法。
(5)氨法烟气脱硫。
(6)简易湿式脱硫除尘一体化技术。
石灰/石灰石—石膏湿法,具有适用煤种宽、原料廉价易得、脱硫率高(可达90%以上)等诸多优点,占据最大的市场份额,但投资和运行费用大,运行维护量大。
旋转喷雾法脱硫率较湿法低(能达到80%—85%),投资和运行费用也略低于湿法。
产物为亚硫酸钙(CaSO3)。
炉内喷钙尾部增湿法,脱硫率可达70%—80%,工程造价较低。
产物为亚硫酸钙(CaSO3),易造成炉内结渣。
海水烟气脱硫技术,工艺简单,系统运行可靠,脱硫率高(可达90%以上)运行费用低。
脱硫系统需要设置在海边且海水温度较低,溶解氧(OC)较高。
氨法除硫通常以合成氨为原料,产物为硫氨等。
需要邻近合成氨工厂及化肥厂。
简易湿式脱硫除尘一体化技术,脱硫率低(60%左右),造价较低原料为工业废碱及烧碱,需要临近有废碱液排放的工厂,中和后,废水需排入污水厂进行处理。
烟气脱硫的技术及装置虽然日臻完善,但在大多数国家,尤其是在能源结构中煤炭占较大比例的国家中,其推广和普及却举步唯艰,拿我国来说,近20年来花巨资引进的技术和装置难以推广,巨额的投资和高昂的运行费用使企业背上了沉重的负担,难以承受。
所以说具有真正推广普及意义的技术和装置还有待于继续研究和开发。
在现在国际国内市场竞争异常激烈的条件下,要研究开发一种新的技术和设备装置,使其能大规模普及应用,应具备以下几个特征:(1)原料(中和剂)廉价易得,脱硫率高。
烟气脱硫脱硝一体化技术一、传统烟气脱硫脱硝一体化技术当今国内外广泛使用的脱硫脱硝一体化技术主要是wet-fgd+scr/sncr组合技术,就是湿式烟气脱硫和选择性催化还原(scr)或选择性非催化还原(sncr)技术脱硝组合。
湿式烟气脱硫常用的是采用石灰或石灰石的钙法,脱硫效率大于90%,其缺点是工程庞大,初投资和运行费用高,且容易形成二次污染。
选择性催化还原脱硝反应温度为250~450℃时,脱硝率可达70%~90%。
该技术成熟可靠,目前在全球范围尤其是发达国家应用广泛,但该工艺设备投资大,需预热处理烟气,催化剂昂贵且使用寿命短,同时存在氨泄漏、设备易腐蚀等问题。
选择性非催化还原温度区域为870~1200℃,脱硝率小于50%。
缺点是工艺设备投资大,需预热处理烟气,设备易腐蚀等问题。
二、干法烟气脱硫脱硝一体化技术干法烟气脱硫脱硝一体化技术包括四个方面:固相吸收/再生法、气/固催化同时脱硫脱硝技术、吸收剂喷射法以及高能电子活化氧化法。
(一)固体吸附/再生法碳质材料吸附法根据吸附材料的不同又可分为活性炭吸附法和活性焦吸附法两种,其脱硫脱硝原理基本相同。
活性炭吸附法整个脱硫脱硝工艺流程分两部分:吸附塔和再生塔。
而活性焦吸附法只有一个吸附塔,塔分两层,上层脱硝,下层脱硫,活性焦在塔内上下移动,烟气横向流过塔。
该方法的主要优点有:①具有很高的脱硫率(98%)和低温(100~200℃)条件下较高的脱硝率(80%);②处理后的烟气排放前不需加热;③不使用水,没有二次污染;④吸附剂来源广泛,不存在中毒问题,只需补充消耗掉的部分;⑤能去除湿法难去除的so2;⑥能去除废气中的hf、hcl、砷、汞等污染物,是深度处理技术;⑦具有除尘功能,出口排尘浓度小于10mg/m3;⑧可以回收副产品,如:高纯硫磺、浓硫酸、液态so2、化学肥料等;⑨建设费用低,运转费用经济,占地面积小。
日本的i. mochida提出了一种新的活性炭纤维脱硫脱硝技术。
活性焦脱硫脱硝工艺研究1.前言烟气中的SO2和NO是形成酸雨的主要原因,所以如何脱除烟气中的SO2和NO,同时将脱硫与脱硝过程集成在一套装置中进行以节省投资与操作费用,成了烟气净化领域的研究焦点。
国内外已开发出多种净化方法和工艺,大体上可概括为湿法和干法。
湿法中有代表性的Wet-FGD+SCR 组合技术,Combi NOX 技术和亚铁螯合剂络合吸收技术等;干法工艺主要包括高能辐射化学法和固相吸附法等。
各种处理方法的特点如下表:由上表可以说明,以活性焦作为吸附剂的干式固相吸附法优势明显。
总结起来,活性焦脱硫技术的优势在于以下几点:(1)减排:脱硫效率>95%,同时具有良好除尘效果,无废水、废渣、废气等产生,不产生二次污染。
(2)节水:脱硫过程基本不耗水。
(3)资源回收:该技术在减排的同时可回收国内紧缺的硫资源,用于农药和化肥等生产,实现综合利用。
(4)脱硫过程烟气温度不降低,不需增加烟气再热系统,减轻设备腐蚀。
2.活性焦脱硫脱硝技术2.1活性焦脱硫脱硝技术简介活性焦是以煤炭为原料生产的一种新型炭材料,其比表面一般在150-400m2/g。
其生产过程与活性炭基本相同,由于在活性焦制备过程中形成了大量的脱硫活性点, 使SO2在活性焦表面的吸附,因此其脱硫性能并不低于活性炭。
同时由于活性焦比表面比较低, 强度远远高于活性炭, 使其用于电厂大型脱硫装置成为可能。
近年来,日本、德国、美国等国以及我国的煤炭科学研究总院相继开发出了综合强度高、比表面积较小的活性焦。
目前,已经开发的脱硫脱硝催化剂及其使用温度见下表:工业应用的活性焦烟气脱硫脱硝工艺主要有固定床水洗再生工艺和移动床加热再生工艺。
固定床水洗再生工艺具有耗水量大、酸浓度低、排烟易产生“白烟”现象等缺点,只适用于小规模、低浓度SO2烟气处理;移动床加热再生工艺有效避免了固定床的缺点,并具有设备简单、占地少、运行稳定可靠、床层阻力稳定、床层利用率高等优点,加热再生产生的富SO2气体可生产硫磺、工业硫酸和液体二氧化硫等产品,副产品转化途径广。
脱硫脱硝技术介绍1.选择性低温氧化技术(LoTOx)+EDV(Electro-Dynamic Venturei)洗涤系统原理:臭氧同时脱硫脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将 NO氧化为高价态氮氧化物,然后在洗涤塔内将氮氧化物和二氧化硫同时吸收转化为溶于水的物质,达到脱除的目的。
效果:在典型烟气温度下,臭氧对NO的氧化效率可达84%以上,结合尾部湿法洗涤,脱硫率近100%,脱硝效率也在O3/NO摩尔比为0.9时达到86.27%。
也有研究将臭氧通进烟气中对NO进行氧化,然后采用Na2S和NaOH溶液进行吸收,终极将NOx转化为N2,NOx的往除率高达 95%,SO2往除率约为100%。
但是吸收液消耗比较大。
影响因素:主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等1)在 0.9≤O3/NO<1的情况下,脱硝率可达到85%以上,有的甚至几乎达到100%。
2)温度控制在150℃3)臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可.关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到,不需要较长的臭氧停留时间。
4)常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等碱液,用水吸扫尾气时,NO和SO2的脱除效率分别达到86.27%和100%。
用Na2S和NaOH溶液作为吸收剂,NOx的往除率高达95%,SO2往除率约为100%,但存在吸收液消耗量大的问题。
优点:较高的NOX脱除率,典型的脱除范围为70%~90%,甚至可达到95%,并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率;由于未和NOX反应的O3会在洗涤器内被除往,所以不存在类似SCR中O3的泄漏题目;除以上优点外,该技术使用中 SO2和CO的存在不影响NOX的往除,而LoTOx也不影响其他污染物控制技术,它不存在堵塞、氨泄漏,运行费用低。
2.半干法烟气脱硫技术主要介绍旋转喷雾干燥法。
该法是美国和丹麦联合研制出的工艺。
该法和烟气脱硫工艺相比,具有设备简单,投资和运行费用低,占地面积小等特点,而且烟气脱硫率达75%—90%。
燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势烟气脱硫脱硝一体化技术是将烟气脱硫和脱硝这两个阶段融合起来,使二氧化硫和氮氧化物可以同时被去除。
相较于传统的分离式脱硫脱硝技术,一体化技术不仅可以大幅度降低设备的安装、维护和运行成本,而且节省了很多空间,缩短了设备的管道长度。
二、烟气脱硫脱硝一体化技术的技术原理烟气脱硫脱硝一体化技术主要采用了催化还原技术。
具体实现方法是在脱硫脱硝反应的催化剂上引入一定量的还原剂如氨气,使氧化还原反应在同一催化剂中同时进行,从而实现脱硫脱硝的一体化。
该技术能够同时将二氧化硫和氮氧化物以可再利用形式去除。
(一)研发新型催化剂:催化剂是烟气脱硫脱硝一体化技术的关键。
因此,在未来的研发过程中将聚焦于催化剂材料的开发和应用。
国内研究机构正在大力推进具有高催化活性的新型催化剂的研发,同时对导入新的催化剂氧化、还原机理进行深入探讨。
(二)集成化设计:随着科技的进步,烟气脱硫脱硝一体化技术的集成化设计将变得愈加普遍。
未来的烟气脱硫脱硝一体化设备将兼容多种现有的燃煤电厂装置,同时也会配置更多的监测和排放控制系统,以实现更高效的催化还原处理。
(三)做好运维管理:运维管理是烟气脱硫脱硝一体化技术的重要组成部分。
尽管一体化技术真正实现以后大大降低了原来分步处理的难度,但仍需注意设备的日常维护管理。
对于现有的燃煤电厂,普及相关操作培训是必行方案,以确保工作人员能够熟练操作。
四、结语随着环保意识的不断增强,烟气脱硫脱硝一体化技术的研究与应用将越来越普遍。
未来,我们应通过不断的技术创新和系统优化,努力实现对大气污染的高效清理,实现人们“蓝天白云”的梦想。
燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究1. 引言1.1 背景介绍燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术是当前环境保护领域的重要研究方向之一。
随着工业化进程的加快和能源需求的增长,燃煤发电已成为我国主要的电力供应方式之一。
燃煤燃烧释放出的烟气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物等有害气体,对大气环境造成了严重污染,加剧了酸雨和雾霾的形成,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
为减少煤燃烧对环境的影响,燃煤烟气脱硫脱硝技术应运而生。
脱硫技术能有效去除烟气中的二氧化硫,脱硝技术则能有效去除烟气中的氮氧化物。
而脱硫脱硝一体化技术将脱硫和脱硝设备整合在一起,通过优化设计和运行参数,实现对烟气中二氧化硫和氮氧化物的同时高效减排,进一步降低燃煤燃烧对环境的影响。
本文将重点探讨燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的原理、发展趋势和应用案例,旨在为相关研究提供参考和借鉴。
【2000字】1.2 研究目的研究目的是为了探讨燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术在环境保护和能源清洁利用方面的作用。
通过深入研究该技术的原理和发展趋势,我们希望能够为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供实用的参考和指导,促进技术的进一步推广和应用。
我们也致力于探讨脱硫脱硝一体化技术在减少大气污染、改善空气质量、保护生态环境等方面的重要意义,为建设美丽中国、实现可持续发展提供有力支持。
通过本研究的开展,我们希望为燃煤烟气治理技术的创新和提升提供新思路和新方法,为推动我国环保产业的发展做出贡献。
1.3 国内外研究现状,格式等。
以下是关于【国内外研究现状】的内容:国内外对燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究现状表明,这一技术在减少大气污染物排放、改善空气质量方面具有重要意义。
国外先进国家在脱硫脱硝一体化技术领域已经取得了丰硕成果,不仅在技术水平上居世界领先地位,还在大规模应用上取得成功。
在国内,由于煤炭资源的丰富和燃煤发电规模庞大,燃煤烟气排放已成为重要的环境问题。
国内相关机构和企业也在积极开展燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术的研究和应用工作。