我国烧结烟气脱硫现状及脱硝技术研究
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烧结烟气脱硫脱硝技术的研究与应用摘要:本文是在国家对钢铁企业环保治理要求越来越高的背景下来着重分析对比各种烧结烟气脱硫脱硝方法的优缺点,最后确定采用氨法脱硫+SCR脱硝技术路线。
在具体研究中先是介绍了目前脱硫方法的优点与不足,从而明确了技术路线的方向,之后是从广西钢铁烧结厂实际情况出发设计了先氨法-后SCR联合脱硫脱硝工艺,通过采用这一工艺进一步提升了脱硫脱硝效率,降低污染物排放量。
最后在此基础上还设计三级水洗净化烟气,降低颗粒物的排放,进一步减少了烧结烟气对大气的污染。
关键词:烧结烟气;氨法脱硫;SCR脱硝1、引言钢铁企业生产过程中会产生大量大气污染物,NOX 和SO2就是其中最主要的气态污染物,这些污染主要来自烧结工序。
目前“国家对烧结烟气排放指标的要求日益严格,已由单一污染物控制转变为多污染物协同控制”[1]。
从目前的国内普遍情况来看,钢铁企业对于烧结工序中大气污染采用的脱硫脱硝及消白方法,能耗高而且占地面积大。
长此以往难免会给企业带来巨大财务压力。
鉴于此,本文认为为了能够适应日益复杂的形势要求就必须要创新脱硫脱硝与消白工艺,要实现治理技术的积极创新从而降低企业污染治理成本,进而提升其竞争力。
2、脱硫脱硝技术的研究与应用为了选择出合理的方法首先要对目前较为常见的方法展开对比分析,通过对比分析来明确各方法的优缺点。
2.1当前最为常见的脱硫方法为干法、半干法和湿法这三种方式。
干法烟气脱硫的优点点表现在使用设备简单、占地面积小而且操作起来非常方便,其缺点表现为反应速度慢且脱硫率较低。
半干法脱硫是处于干法与湿法之间的另一种脱硫方法,不管是脱硫的效率还是脱硫剂吸收率都在两者之间,这种方法的优势是不仅投资少而且运行费用比较低,它的缺点是脱硫效率比湿法脱硫要低一点。
湿法烟气脱硫“是通过液相氧化-还原吸收来达到脱硫的目的”[2],湿法脱硫技术成熟且脱硫率高,它在脱硫技术中占据了主导地位。
氨法脱硫属于一种湿法脱硫,其优势表现为适用范围广,脱硫效率较高,生产运行安全。
中国烟气脱硫脱硝技术研发现状分析与发展引言近年来,随着我国经济的快速发展和工业化水平的显著提高,大气污染状况日益严重,我国SO2的排放量已经位居世界第二位,NOx排放量也在持续增长。
烟气脱硫、脱硝已成为我国的一项重要任务,“十一五”规划将“节能减排”列为重要的约束性指标,要求确保在2010年将我国的SO2排放量降低10%,目前“十一五”时间已经接近尾声,根据国家发改委的统计2008年底,我国已投运火电厂烟气脱硫装机容量超过3.79亿千瓦,约占煤电装机总容量的66%,脱硫建设进入了高峰期。
烟气脱硝方面,已进入大规模工业示范阶段,全国累计已有数十个脱硝项目在建设过程中。
在烟气脱硫脱硝工程快速推进的过程中,我国脱硫脱硝的工程技术研究开发也进入了快速发展的阶段。
烟气脱硫脱硝技术开发是一个多层次、涉及多学科的复杂过程工业系统开发过程,其技术开发过程具有周期长、技术难度大、投入大等特点,按照常规的技术开发模式,需要经过机理研究- 小试- 中试- 工业示范- 逐级放大- 投入应用整个开发流程,综合应用相似理论和因次分析实现系统和核心设备的放大。
其技术开发过程具有周期长、技术难度大、投入大等特点,难以满足国内对脱硫脱硝技术的迫切要求。
目前我国不少环保企业在烟气脱硫脱硝工程应用的过程中已逐渐将数值模拟、计算流体力学等技术分散应用于脱硫脱硝工程设计中,在一定程度上缩短了设计周期,降低了设计难度。
但尚未形成系统设计方法,在烟气脱硫脱硝设计开发技术方面仍有进一步优化的潜力。
一、目的与意义烟气脱硫、脱硝过程工艺是过程工业的重要组成部分,属于能源和环境交叉领域,由于我国经济发展水平的限制,大气污染目前基本仍处于先污染后治理的状态,政策驱动型比较强。
而环保需求又不以人、社会乃至国家的意志为转移,没有前期规划的条件。
当环保需求突然爆发时,传统的以因次分析、相似准则为基础,”设计-小试-中试-工程应用”逐级放大的开发模式存在开发周期长,开发成本高,开发精度难以保证等一系列问题,很难满足实际要求,因而不得不大量重复引进国外技术——甚至相当部分还是落后技术,导致了国民财富的浪费,并阻碍了国内烟气脱硫、脱硝环保技术和装备的发展,因此烟气脱硫、脱硝过程工艺的短周期、高精度、高成熟度开发成为快速响应突发环保需求的关键。
烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析烧结机头烟气脱硫脱硝技术是目前常用的污染治理技术之一,其目的是减少烧结机头排放的硫氧化物和氮氧化物对环境的污染。
在烧结工艺中,烧结机头是主要的排放源,其中含有大量的硫氧化物和氮氧化物。
烟气脱硫脱硝技术主要通过化学反应将硫氧化物和氮氧化物转化为水和二氧化硫/硫酸和氮氧化物,以减少对环境的污染。
目前主要的烟气脱硫脱硝技术有湿法脱硫脱硝法和半干法脱硫脱硝法。
湿法脱硫脱硝法是指将石灰石和水混合制成乳浆,然后将乳浆喷洒在烟气中,通过与硫氧化物和氮氧化物反应生成石膏和硝酸盐来实现脱硫脱硝。
该技术具有脱硫效率高、适应性强、副产物利用率高等优点,但存在废液处理困难、设备复杂等问题。
半干法脱硫脱硝法是指将吸收剂喷洒在烟气中,吸收剂与烟气中的硫氧化物和氮氧化物反应生成固体颗粒,然后利用除尘器将固体颗粒从烟气中除去。
该技术具有技术成熟、投资费用低、运行成本较低等优点,但脱硫脱硝效率相对较低,需要后续的处理。
比较分析这两种烟气脱硫脱硝技术,可以从以下几个方面来考虑:首先是脱硫脱硝效率。
湿法脱硫脱硝法在脱硫脱硝效率上一般较高,可以达到90%以上的效率;而半干法脱硫脱硝法的脱硫脱硝效率相对较低,一般在70%左右。
其次是投资费用和运行成本。
湿法脱硫脱硝法的设备相对较为复杂,投资费用较高,而且废液处理也比较困难,需要额外费用;而半干法脱硫脱硝法的设备相对简单,投资费用较低,运行成本也比较低。
再次是废液处理和副产物利用。
湿法脱硫脱硝法产生的废液需要特殊处理才能达到排放标准,处理费用较高,但副产物石膏可以作为建材等方面的原料进行利用;而半干法脱硫脱硝法没有废液产生,不需要废液处理,但没有明显的副产物利用价值。
从脱硫脱硝效率、投资费用、运行成本、废液处理和副产物利用等方面来看,湿法脱硫脱硝技术适用于治理高浓度硫氧化物和氮氧化物的情况,适合于大型烧结机头;半干法脱硫脱硝技术适用于治理中低浓度硫氧化物和氮氧化物的情况,适合于中小型烧结机头。
烧结机头烟气脱硫脱硝技术比较分析烧结机是燃料为粉煤、焦炭等的设备,是冶金工业中的重要设备之一。
烧结机在进行烧结矿石的过程中产生大量烟气,其中含有二氧化硫和氮氧化物等有害气体。
为了达到环保排放的要求,烧结机需要进行脱硫和脱硝处理。
脱硫和脱硝技术是保护环境、减少污染的重要手段,不同的脱硫脱硝技术在烧结机头烟气处理中都有各自的优劣势。
本文将对烧结机头烟气脱硫脱硝技术进行比较分析,以便为烧结工业的环保技术应用提供参考。
一、石灰石石膏法脱硫技术石灰石石膏法是目前烧结机头烟气脱硫的主要技术之一。
该技术的原理是利用石灰石浆液或石膏浆液对烟气中的二氧化硫进行吸收和中和,形成硫酸钙。
石灰石石膏法脱硫技术的优点是成熟、稳定,并且能够高效地去除烟气中的二氧化硫。
但是石灰石石膏法脱硫技术也存在一些缺点,比如所需的投资成本较高、对设备的耐腐蚀性要求高、产生的废水需进行处理等。
二、湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术是通过在烟气中喷射吸收剂溶液,将烟气中的二氧化硫、氮氧化物等有害气体吸收到溶液中,再将溶液进行处理,从而实现烟气脱硫脱硝的目的。
湿法烟气脱硫技术的优点是操作简单、适应性强、能够同时去除二氧化硫和氮氧化物,并且脱硫效率高。
但是湿法烟气脱硫技术也存在一些问题,比如需大量的吸收剂、产生大量废水、设备易受腐蚀等。
三、活性炭吸附脱硫技术活性炭吸附脱硫技术是利用活性炭对烟气中的二氧化硫进行吸附,从而达到脱硫的目的。
该技术的优点是适用范围广、对设备要求低、能够高效去除二氧化硫,并且产生的废物易处理。
但是活性炭吸附脱硫技术也存在放置受限、活性炭的再生和利用等问题。
四、催化氧化脱硝技术催化氧化脱硝技术采用催化剂将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水,从而实现脱硝。
该技术的优点是脱硝效率高、产生的副产物无害、对设备要求低。
但是催化氧化脱硝技术也存在催化剂寿命短、温度和气氛要求严格等问题。
烧结机头烟气脱硫脱硝技术各有其特点和优劣势。
在实际应用中,需要根据工艺条件、经济成本、环保要求等因素进行综合考虑,选择合适的脱硫脱硝技术。
脱硫脱硝一体化的研究现状【摘要】本文主要探讨了脱硫脱硝一体化的研究现状。
首先介绍了脱硫脱硝技术的概念和发展历程,重点分析了脱硫脱硝一体化的优势,包括节约投资、提高效益等方面。
接着对国内外脱硫脱硝一体化研究进行了总结,指出目前研究主要集中在技术改进、节能减排等方面。
展望了脱硫脱硝一体化的未来发展趋势,强调了其在环境保护和可持续发展方面的重要性。
脱硫脱硝一体化技术在减少污染物排放、降低生产成本等方面具有广阔的应用前景,对实现清洁生产和可持续发展具有重要意义。
【关键词】脱硫脱硝一体化、研究现状、技术概述、发展历程、优势、未来发展趋势、国内外研究、环保、减排技术1. 引言1.1 研究背景脱硫脱硝一体化技术是指将脱硫和脱硝两个空气污染治理技术有机地结合在一起,通过共同的工艺装置或系统进行处理,以达到减少工程投资、降低运营成本、提高处理效率和减少对环境的影响的目的。
脱硫脱硝一体化技术的发展得益于空气污染物治理的不断加强和环保技术的不断创新发展。
在工业生产和城市生活中,排放的二氧化硫和氮氧化物是主要的空气污染源之一,对人类健康和环境造成严重危害。
研究脱硫脱硝一体化技术具有重要的现实意义和应用价值。
当前,随着环保意识的提高和法律法规的加强,脱硫脱硝一体化技术已经成为减少空气污染、改善环境质量的重要手段之一。
在国内外,对脱硫脱硝一体化技术的研究已经取得了许多进展,但仍面临诸多挑战和待解决的问题。
对脱硫脱硝一体化技术的研究现状进行深入探讨具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究意义脱硫脱硝一体化技术作为环保领域的重要研究方向,具有极其重要的意义。
随着工业化进程的加快和环境污染问题日益严重,脱硫脱硝一体化技术的研究不仅可以降低大气污染物排放量,改善空气质量,还能保护人类健康。
脱硫脱硝一体化技术的应用还可以提高企业的生产效率和降低生产成本,从而促进工业可持续发展。
脱硫脱硝一体化技术的研究还有助于我国环保产业的发展,提升国家在环保领域的国际声誉和竞争力。
烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨摘要:根据我国目前的经济发展现状来看,火电厂烟气脱硫脱硝的处理是必须要重视起来的重点工作,如果不加以控制的话,不但会影响到人们的生活和健康,还会阻碍到我国社会经济的可持续发展。
因此,相关部门需要加大对脱硫脱硝技术的研发力度,要通过各项技术的应用,更好地保证人们的生活,推动我国社会的可持续发展。
关键词:烟气;脱硫脱硝技术;环保;前言火电厂发电主要是依靠燃烧,燃料燃烧的程度不同也会影响到排放烟气的成分和含量。
火电厂排放烟气主要包含的物质有二氧化硫、氮氧化物等,这些排放出来的物质如果不及时有效的处理,就会飘散到空气中,从而给大气环境带来很大的污染,而且还引发酸雨等自然灾害问题的出现。
1火电厂烟气脱硫脱硝技术应用1.1火电厂烟气脱硫技术(1)干法脱硫技术。
即通过固态的吸收剂来对二氧化硫进行吸附的技术。
目前我国经常使用的干法脱硫技术主要有:氧化物法和活性炭吸附法。
利用干法脱硫技术能有效地提高脱硫率。
而存在的问题是脱硫以后产生的物质是无法进行回收的,这也是干法脱硫技术的一大弊端。
(2)湿法脱硫技术。
湿法脱硫技术与上述干法脱硫技术正好相反,是采用液体吸收剂来实现脱硫的一种技术。
湿法脱硫技术与干法脱硫技术相比,脱硫效果会更好,脱硫效率可以高达90%甚至以上,是目前火电厂应用非常广泛的一种技术,而且对于湿法脱硫技术来说,还不需要火电厂投入很大的资金成本,在脱硫后的物质也会被应用起来,所以需要重点关注此脱硫技术的应用。
目前火电厂的脱硫技术来说常用的有以下几种:即石灰石-石膏烟气脱硫技术和海水脱硫技术。
其中石灰石-石膏烟气脱硫技术主要是利用石灰石来吸附烟气中的二氧化硫,不会投入很大的成本,而且脱硫以后所产生的石膏也能循环的使用,所以其经济效果很好。
而海水法烟气脱硫技术主要采用的是酸碱中和原理,即排放出来的二氧化硫和碱性的气体结合所产生的化学反应。
对于此项技术来说,应用成本也不是很高,操作起来也比较方便,所以也得到了广泛的应用。
烟气脱硫脱硝技术的现状及其发展探讨摘要:烟气脱硫脱销技术是烟气污染治理中的一个研究热点。
本文对当前我国工业生产中烟气脱硫脱销技术的现状及其难点展开了分析,并对烟气脱硫脱硝技术的发展进行了展望,旨在促进烟气脱硫脱销技术水平的提升。
关键词:烟气脱硫脱硝;关键技术;未来发展国家能源局指出,2020年我国实现了CO2、SO2、NOx分别减排17.9亿t、86.4万t与79.8万t的效果,其不仅说明我国环保工作获得了良好的工作成效,也为生态文明建设奠定了坚实基础。
但是,环境保护工作作为一种持续性工作内容,应研发和运用各类新型技术手段,保障环境保护工作成效的进一步提升。
据此,本文将以烟气脱硫脱硝关键技术研发为视角进行分析研究,介绍某公司所采用的选择性催化还原法关键技术研发及发展情况,以期为我国烟气脱硫脱硝关键技术研发及运用提供一定理论参考。
1烟气脱硫脱硝主要工艺技术发展现状现阶段,国际上各类烟气脱硝技术种类繁多,并且相关技术手段在多年研究及发展过程中已经相对成熟,其中SCR法和选择性非催化还原法更是在诸多大型燃煤火电厂中得到广泛运用。
SCR法具有脱除率高、几乎无二次污染、相关技术成熟等优势,已成为我国燃煤火电厂烟气脱硝的重要技术手段之一。
随着国际社会对于环境保护工作的日益重视,一些联合脱硫脱硝工艺也开始逐步兴起,如活性炭吸附法、脉冲电晕放电等离子体法、等离子体法及SNAP法等,相关工艺可以实现SOx和NOx的联合脱除效果。
相对于传统烟气脱硫和SCR工艺,联合脱硫脱硝工艺不仅脱除效率更高,而且更具经济性,促使各类联合脱硫脱硝工艺也得到普及运用。
工业化联合脱硫脱硝组合工艺的运用范围较为广泛,其主要是采用FGD系统脱除SOx,通过SCR工艺脱除NOx。
结合实际运用情况来看,此工艺可以实现80%以上的NOx脱除和90%以上的SOx脱除效果。
虽然是联合脱硫脱硝工艺,但在实际运用过程中FGD系统和SCR工艺仍然是属于相对独立式运作,其实际运用优势便在于即便是脱硫脱硝系统入口处SOx和NOx的比例出现变化,此工艺仍旧可以保证最佳的脱除效果。
烧结烟气脱硫脱硝处理技术摘要:近些年,我国经济发展迅速,钢铁企业为我国经济发展做出了很大贡献。
随着环保要求的日益严格,冶金行业烟气协同脱硫脱硝将是烟气气态污染物治理的主流方向,本文分析了目前主流的烟气脱硫和脱硝工艺技术的原理、分类,同时简述了脱硫脱硝的新技术。
为脱硫脱硝工艺及其改进提供理论依据与指导。
关键词:烧结;烟气;脱硫脱硝;处理技术引言近些年来,在可持续发展理念逐步落实的时代背景下,各行各业都在积极转变生产观念和方式,以达到经济效益和生态效益同步发展的目的。
但从目前来看,部分钢铁厂在烧结烟气脱硫脱硝处理方面仍存在一定的不利因素,基于此,有必要对其展开更加深层次的探索。
1烧结烟气特点阐释第一,烧结烟气所产生的烟气量比较大。
一般情况下,1t烧结矿会产生1.5立方千米至6立方千米的烧结烟气量,由于不同类型的烧结燃料具有不同的透气性,同时所使用的的辅助材料也不均匀,导致烧结烟气系统所出现的阻力发生明显变化,从而提高了烧结矿的烧结烟气量。
第二,烧结烟气所产生的SO2和NOX浓度出现变化。
一般情况下,烧结烟气所生成的SO2浓度一般在300至800mg/Nm3范围内,然而当SO2浓度较高时,其浓度会高于2000至4000mg/Nm3范围。
而烧结烟气所生成的NOX浓度范围为0.15至0.3g/Nm3,若NOX浓度较高时,其浓度将会达到0.5至0.6g/Nm3。
第三,烧结烟气所包含的成分较为复杂。
在烧结烟气中,其包含了许多不同类别的污染物,在这些污染物中,氧化碳、氯化氢、多环芬烃和HF等为主要成分,但是二噁英和重金属等则是烟尘的主要成分。
在烧结生产工业中所产生的二噁英排放量仅低于垃圾焚烧业,位居排放量第二位。
第四,烧结行业所产生的烟气温度容易出现变化,并且温度的变化范围比较大。
一般情况下,烧结烟气的温度处于120到180℃之间,如果运用低温烧结技术,其所生成的烟气温度则在80摄氏度到180摄氏度范围内。
2烧结烟气脱硫脱硝处理技术2.1 SCR脱硝脱硝系统采用选择性催化还原技术(SCR),在催化剂的作用下将20%氨水作为还原剂与烟气中NO x进行反应,达到去除NOx的目的。
我国烧结烟气脱硫现状及脱硝技术研究随着全世界经济的快速发展,环境问题已经成为了我们人类所面临的最严峻的问题之一。
而其中大气环境又是人类赖以生存的最基本的要素之一,如今人们还是主要利用煤、石油和天然气等能源作为燃料,它们的燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化合物和烟尘颗粒物等,而其中SO2和NOx又是主要的大气污染物,对大气环境造成了严重的污染。
大气污染造成的自然灾害也在我们的身边频繁發生,酸雨泛滥、气候异常、光化学烟雾等严重影响了我们的生活、健康,可以预见,如果随着大气环境的不断恶化,最终会导致地球生态环境和平衡遭到严重破坏,人类以及动植物的生存将会面临严重威胁。
标签:烟气烧结;脱硫技术;脱硝技术一、烟气脱硫脱硝技术现状目前,人们为了减少二氧化硫排放到大气中去,主要采用的控制方法是燃烧一些低硫燃料、对燃料进行前期脱硫、燃料燃烧过程脱硫以及末端尾气处理。
燃烧前脱硫主要是利用一些特定的方法对煤等燃料进行净化,以去除原来燃料中的硫分、灰分等杂质。
燃烧过程中脱硫主要是指当煤等燃料在炉内燃烧时,同时向炉内恰当的位置喷入脱硫剂(常用的有石灰石、熟石灰、生石灰等),脱硫剂在炉内较高温度下受热分解成CaO和MgO等,然后与燃烧过程中产生的SO2和SO3发生反应,生成硫酸盐和亚硫酸盐,最后以灰渣的形式排出,从而达到脱硫的目的。
而目前世界上应用比较成熟的技术主要是燃烧后脱硫,即烟气脱硫技术。
其中,又以一些湿法、干法以及其他典型的方法应用最为广泛。
二、烟气脱硫技术(一)湿法烟气脱硫技术(1)石灰石/石灰法石灰石/石灰法烟气脱硫是采用石灰石或者石灰浆液脱除烟气中二氧化硫的方法。
石灰石/石灰法开发比较早,工艺成熟,吸收剂价格便宜而且容易得到,应用比较广泛。
其主要工艺参数为:浆液pH在5.6-7.5之间,浆液固体含量:1.0%-15%,液气比:大于5.3L/m3钙硫比为1.05-1.1之间,碳酸钙粒度90%通过325目,纯度大于90%脱硫率大于90%。
(2)双碱法双碱法烟气脱硫技术是用氢氧化钠、纯碱或者亚硫酸钠溶液吸收烟气中的二氧化硫,然后在塔外混合池中用石灰或者石灰石再生吸收后的浆液,生成亚硫酸钙和部分硫酸钙沉淀,上清液返回吸收系统循环使用。
双碱法工艺方法和运行情况都比较复杂,而且副产品亚硫酸钙处理也比较困难。
(3)湿式氨法湿式氨法技术是采用一定浓度的氨水作为吸收剂,最终脱硫产物为硫酸按。
湿式氨法脱硫效率在90%-99%,而且脱硫产物可以作为农肥使用。
但是由于工艺流程复杂,氨的价格相对较高,运行成本也高,该方法未能得到广泛推广。
NADS的主要脱硫原理是:主要工艺流程是:烟气一电除尘器一再热冷却塔一吸收塔一离心分离除尘一酸碱中和反应器一生产硫铵等肥料。
该法在最终产物上不仅可以生产硫酸铵,还可以生产憐铵和稍铵,同时联产高浓度硫酸,灵活性较大,NADS在4x260t/h锅炉上运行168h表明,脱硫效率于95%,得到副产品含氦量为20.60%-20.75%。
(4)氧化镁法氧化镁法脱硫的基本原理是:烟气中的二氧化硫被水吸收生成亚硫酸,亚硫酸先于循环液中的亚硫酸镁反应生成亚硫酸氣镁,这时的亚硫酸镁一部分循环作为二氧化硫的吸收液,另一部分通过爆气氧化生成硫酸镁盐溶液直接排放。
氧化镁法可以分为抛弃法、再生法和氧化回收法,脱硫率可以达到90%以上,这种技术在镁矿资源比较丰富的地区具有很大的竞争力。
(二)干法烟气脱硫技术(1)喷雾干燥法烟气脱硫技术喷雾干燥法是发展于上世纪80年代的一种半干法脱硫工艺。
喷雾干燥法烟气脱硫原理是:含有二氧化硫的烟气进入喷雾干燥塔后,立即与雾化的装液混合,二氧化硫迅速溶解于滴状液体中,并且与吸收剂发生化学反应。
主要工艺参数为:吸收塔烟气出口温度大多在绝热饱和温度之上11-28K,韩硫比一般控制在1.4-1.8,二氧化硫入口温度为1600左右。
喷雾干燥法与传统的湿法烟气脱硫技术相比,其设备和操作简单,投资少、运行费用低,可使用碳钢结构,不存在有微量金属元素污染的废水。
目前,喷雾干燥法主要用于低硫煤烟气脱硫。
(2)循环流化床烟气脱硫技术20世纪80年代末,德国Lurgi公司首先研究幵发出了循环流化床烟气脱硫技术,该技术主要原理是烟气与石灰装脱硫剂在流化床内混合,二氧化硫被吸收并转化成亚硫酸钙和硫酸两。
该技术主要优点是脱硫剂反应停留时间长,石灰利用率高。
脱硫效率主要受钙硫比影响较大,同时也受到脱硫温度和脱硫剂种类和尺寸的影响,目前该技术方法只在较小规模电厂锅炉上得到了应用。
(3)干法喷钙脱硫技术20世纪70年代美国首先进行了干法喷钙脱硫工艺的开发研究,目前,干法喷钙脱硫技术主要以芬兰IVO公司开发的LIFAC工艺为代表。
其主要原理是:首先作为固硫剂的石灰石喷入炉膛,碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙脱除一部分二氧化硫;然后,生成的硫酸钙和未反应的氧化钙与飞灰一起,进入锅炉活化反应器,使未反应的氧化钙转变为氢氧化钙,进而脱除二氧化硫。
干法喷钙法的工艺相对简单,投资和运行费用也比较低,脱除效率可以达到80%,干法喷钙脱硫技术大多应用于低硫煤电厂和老电厂的脱硫改造。
三、烟气脱硝技术目前,减少氮氧化物排放的控制措施主要有:一是针对机动车尾气的处理,通过改进机内等一些系统以及采用更加清洁的燃料,以此来减少氮氧化物的产生;二是工业生产中产生的废气,可以通过水、酸、碱溶液等湿法吸收处理;三是锅炉燃烧产生的烟气,可以通过燃烧过程的控制来减少氮氧化物的产生或者采用尾气脱除的方法将燃烧产生的氮氧化物还原成氮气,从而降低氮氧化物的排放量。
燃煤锅炉的氮氧化物生成机理主要有三种:热力型,由空气中的氧气和氮气在高温下燃烧氧化生成的NO和NO2总和,温度越高,热力型氮氧化物生成越明显:快速型,主要是指燃料中的碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧的烃与氮气反应,最终生成的氮氧化物;燃料型,是燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物。
热力型和快速型氮氧化物在燃煤锅炉中生成量较少,而燃料型氮氧化物约占到70%左右,是其NOx主要生成途径。
低氮氧化物燃烧技术是比较经济实用的减排控制技术,但是其脱除氮氧化物的效率一般不高,而且随着全世界对环境保护的越加重视,对大气污染的排放要求越来越严格,直接采用低氮燃烧技术往往不能达到排放标准,因此低氮燃烧技术多数都是与烟气脱硝技术相结合,降低进入脱硝装置的氮氧化物的浓度,来提高脱除效率,同时还能减少投资和运行费用。
低氮燃烧技术措施按照其先后的发展,又可分为低过剩空气系数、浓淡燃烧器、低氮氧化物燃烧器等。
(一)低氮氧化物燃烧技术(1)锅炉燃烧过程在低空气過剩系数条件下运行,可以限制氧的量,减少氮氧化物的产生;(2)烟气再循环燃烧,将燃烧产生的部分烟气冷却后,再循环。
降低氧浓度和燃烧区温度,减少氮氧化物的生成量;(3)采用低氮氧化物燃烧器技术,采取的控制原理主要是空气分级燃烧、燃料分级燃烧和烟气再循环。
目前有多种类型的低氮燃烧器广泛的用于电站锅炉和大型工业锅炉。
(二)选择性催化还原法SCR法烟气脱硝技术研究开发较早,一直到现在,仍然是燃煤锅炉烟气脱硝的主流技术,在欧美等一些发达国家,SCR法被广泛应用于燃煤锅炉的尾气处理。
选择性催化还原法是在金属还原剂的催化作用下,用NH3作为还原剂将NOx还原成N2和H20的一种方法。
选择性催化还原法脱硝效率主要受反应温度、氨氮摩尔比、氨氮和催化剂接触时间以及催化剂性能的影响。
所用的催化剂常有以氧化铝、二氧化硅和二氧化钛等作为载体的把或铂贵金属。
SCR法的主要优点是技术相对比较成熟,二次污染比较小,烟气不需要加热便可以获得较高的净化效率,脱除效率可以达到85%左右;但是烟气中同时存在的SO2以及飞灰等会使催化剂失去活性,而且脱除过程需要消耗大量的还原剂同时也增加了投资成本,工艺系统相对较复杂,关键技术不易操作。
(三)选择性非催化还原法(SNCR法)选择性非催化还原技术在商业性氮氧化物控制处理方面比较成熟,最早是由日本在一些燃气电厂中开始应用,而后欧美等一些国家也开始了在燃煤电厂中的工业应用。
SNCR法脱硝过程中不使用催化剂,将含有氨气或者氨基的还原剂喷入炉膛温度900~1100的区域,后者分解为NH3并且和烟气中的NOx进行反应生成N2。
氨为还原剂:NH3+N0x—N2+H2O尿素为还原剂:CO(NH2)—2NH2+CONH2+NOx—N2+H2OCO+NOx—N2+CO2SNCR法以炉膛为反应器,不使用催化剂,改造容易,设备和运行费用少;但是该法反应温度较高,还原剂消耗量大;SNCR法的脱除效率主要受到反应温度、氨氮摩尔比以及一些添加剂的影响,而反应温度的控制又是关键,但是该方法的反应温度和停留时间均难以控制,脱硝效率也会受到影响,SNCR法的脱除效率一般不超过60%。
四、结语随着全世界对大气环境污染越来越关注,对二氧化硫和氮氧化物的排放标准越来越严,同时脱硫脱硝将会成为烟气治理的研究热点。
目前,国内外大多数烟气同时脱硫脱硝工艺的脱硫效率都非常高,而脱硝效率却比较低。
而随着我国大气污染物排放标准越来越严,对烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放要求更高,甚至是人们以前很少关注的烟气汞的排放,这些都要求我们今后向着更先进的同时脱硫脱硝技术深入研究,而这也是我们今后研究推广的方向,也是我国实现经济环境可持续发展,建设和谐社会的重要环节。
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