自上世紀(jì)70年代開端，發(fā)達(dá)國家在多年煙氣so2排放操控技能研討的基礎(chǔ)上，開端工業(yè)煙氣中和一起脫除的研討。脫硫脫硝一體化技能多處于研討階段，都沒有得到大規(guī)模的工業(yè)運(yùn)用。開發(fā)技能簡略，運(yùn)轉(zhuǎn)本錢低，具有杰出運(yùn)轉(zhuǎn)性能的脫硫脫硝一體化技能將是未來煙氣綜合治理技能的開展方向。

 

折疊傳統(tǒng)脫硫脫硝

 

當(dāng)今國內(nèi)外廣泛運(yùn)用的脫硫脫硝一體化技能首要是濕式煙氣脫硫和挑選性催化復(fù)原或挑選性非催化復(fù)原技能脫硝組合。濕式煙氣脫硫常用的是選用石灰或石灰石的鈣法，脫硫功率大于90%，其缺陷是工程龐大，初出資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，且簡略構(gòu)成二次污染。挑選性催化復(fù)原脫硝反響溫度為250~450℃時(shí)，脫硝率可達(dá)70%~90%。該技能老練牢靠，在全球范圍尤其是發(fā)達(dá)國家運(yùn)用廣泛，但該工藝設(shè)備出資大，需預(yù)熱處理煙氣，催化劑昂貴且運(yùn)用壽命短，一起存在氨泄漏、設(shè)備易腐蝕等問題。挑選性非催化復(fù)原溫度區(qū)域?yàn)?70~1200℃，脫硝率小于50%。缺陷是工藝設(shè)備出資大，需預(yù)熱處理煙氣，設(shè)備易腐蝕等問題。

 

折疊干法脫硫脫硝

 

干法煙氣脫硫脫硝一體化技能包含四個(gè)方面:固相吸收/再生法、氣/固催化一起脫硫脫硝技能、吸收劑噴發(fā)法以及高能電子活化氧化法。

 

折疊修改本段相關(guān)技能

 

固體吸附再生法

 

首要有碳質(zhì)材料吸附法、吸附法。

 

碳質(zhì)材料吸附法

 

根據(jù)吸附材料的不同又可分為活性炭吸附法和活性焦吸附法兩種，其脫硫脫硝原理根本相同?；钚蕴课椒ㄕ麄€(gè)脫硫脫硝工藝流程分兩部分:吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法只有一個(gè)吸附塔，塔分兩層，上層脫硝，基層脫硫，活性焦在塔內(nèi)上下移動(dòng)，煙氣橫向流過塔。

 

該辦法的首要長處有:①具有很高的脫硫率(98%)和低溫(100~200℃)條件下較高的脫硝率(80%);②處理后的煙氣排放前不需加熱;③不運(yùn)用水，沒有二次污染;④吸附劑來源廣泛，不存在中毒問題，只需補(bǔ)充消耗掉的部分;⑤能去除濕法難去除的so2;⑥能去除廢氣中的hf、hcl、砷、汞等污染物，是深度處理技能;⑦具有除塵功用，出口排塵濃度小于10mg/m3;⑧能夠收回副產(chǎn)品，如:高純硫磺、濃硫酸、化學(xué)肥料等;⑨建設(shè)費(fèi)用低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)，占地面積小。

 

新的活性炭纖維脫硫脫硝技能。該技能是將活性炭制成直徑20μm左右的纖維狀，極大地增大了吸附面積，進(jìn)步了吸附和催化能力。經(jīng)過開展，該技能脫硫脫硝率可達(dá)90%。

 

有人將活性炭吸附和微波技能結(jié)合起來，提出了微波誘導(dǎo)催化復(fù)原脫硫脫硝技能。該技能用活性炭作為氮氧化物載體，使用微波能誘導(dǎo)可完成脫硫脫硝率到達(dá)90%以上。

 

該法的吸附劑是以r-氧化鋁為載體，用堿或堿成分鹽的溶液噴涂載體，然后將浸泡過的吸附劑加熱、干燥，去除剩下水分而制成。吸附劑吸附飽滿后能夠再生，再生進(jìn)程是將吸附飽滿的吸附劑送入加熱器，在溫度600℃左右加熱使得nox被釋放，然后將nox循環(huán)送回鍋爐的焚燒器中。在焚燒器中nox的濃度到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，且構(gòu)成一個(gè)化學(xué)平衡。這樣就不會(huì)再生成nox而只能是n2，然后按捺nox生成。在再生器中參加復(fù)原氣體，就會(huì)發(fā)作高濃度的so2、h2s混合氣體，使用克勞斯法能夠進(jìn)行硫磺的收回。

 

cuo吸附脫硫脫硝工藝法選用吸附劑進(jìn)行脫硫脫硝，整個(gè)反響分兩步:1)在吸附器中:在300℃~450℃的溫度范圍內(nèi)，吸附劑與二氧化硫反響，生成cuso4;因?yàn)閏uo和生成的cuso4對(duì)nh3復(fù)原氮氧化物有很高的催化活性，結(jié)合scr法進(jìn)行脫硝。2)在再生器中:吸附劑吸收飽滿后生成的cuso4被送到再生器中再生，再生進(jìn)程一般用h2或ch4對(duì)cuso4進(jìn)行復(fù)原，再生出的二氧化硫可經(jīng)過claus設(shè)備進(jìn)行收回制酸;復(fù)原得到的金屬銅或cu2s在吸附劑處理器頂用煙氣或空氣氧化成cuo，生成的cuo又重新用于吸收復(fù)原進(jìn)程。該工藝能到達(dá)90%以上的二氧化硫脫除率和75%~80%的氮氧化物脫除率。

 

吸附法反響溫度要求高，需加熱設(shè)備，并且吸附劑的制各本錢較高。隨著研討的進(jìn)展，出現(xiàn)了將活性焦/炭(ac)與cuo結(jié)合的辦法。二者結(jié)合后可制各出活性溫度適宜的催化吸收劑，克服了ac運(yùn)用溫度偏低和cuo/al2o3活性溫度偏高的缺陷。

 

選用一步法干式洗刷，可脫除煙氣中99%以上的硫氧化物，并可挑選性地或一起除去99%的氮氧化物，排放尾氣完全符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樗x用無機(jī)化合物作吸收劑，而不是傳統(tǒng)工藝中的氨，因此其副產(chǎn)品是可收回的硝酸鹽和硫酸鹽，而不是需要堆埋的污染環(huán)境的石膏副產(chǎn)品。該工藝適用于以天然氣或煤為燃料的發(fā)電廠，仍在實(shí)驗(yàn)階段，未見諸工業(yè)運(yùn)用。

 

氣固催化脫硫脫硝技能

 

此類工藝運(yùn)用催化劑下降反響活化能，促進(jìn)二氧化硫和氮氧化物的脫除，比起傳統(tǒng)的工藝，具有更高的氮氧化物脫除功率。

 

挑選性催化復(fù)原法scr去除nox。此工藝可脫除95%的so2、90%的nox和簡直所有的顆粒物。

 

該工藝除了將煙氣中的so2轉(zhuǎn)化為so3后制成硫酸，以及用scr除去nox外，還能將co及未焚燒的烴類物質(zhì)氧化為co2和水。此工藝脫硫脫硝功率較高，沒有二次污染，技能簡略，出資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低，適用于老廠的改造。

 

是一種新型的高溫?zé)煔鈨艋に?，該工藝能一起去除二氧化硫、氮氧化物和煙塵，并且都是在一個(gè)高溫的集塵室中集中處理。因?yàn)閷⑷N污染物的脫除集中在一個(gè)設(shè)備上，然后下降了本錢并減少了占地面積。其缺陷是因?yàn)橐蟮臒煔鉁囟葹?00℃~500℃，就需要選用特殊的耐高溫陶瓷纖維織造的過濾袋，因此增加了本錢。

 

煙氣清潔工藝已開展到中試階段，燃煤鍋爐煙氣中的so2和nox的脫除功率能到達(dá)99%以上。該工藝是在獨(dú)自的復(fù)原進(jìn)程中一起將so2催化復(fù)原為h2s，nox復(fù)原為n2，剩下的氧復(fù)原為水;從氫化反響器的排氣中收回h2s;從h2s富集氣體中生產(chǎn)元素硫。

 

循環(huán)流化床技能在最近幾年得到了快速開展，不僅技能老練牢靠，并且出資運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也大為下降，為了開發(fā)更經(jīng)濟(jì)、高效、牢靠的聯(lián)合脫硫脫硝辦法，人們將循環(huán)流化床引進(jìn)煙氣一起脫硫脫硝技能中。

 

煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫硫脫硝技能是用消石灰作為脫硫的吸收劑脫除二氧化硫，產(chǎn)品首要是caso4和10%的caso3;脫硝反響運(yùn)用氨作為復(fù)原劑進(jìn)行挑選催化復(fù)原反響，催化劑是具有活性的細(xì)粉末化合物feso4·7h2o，不需要支撐載體，運(yùn)轉(zhuǎn)溫度在385℃。

 

吸收劑噴發(fā)技能

 

將堿或尿素等干粉噴入爐膛、煙道或噴霧干式洗刷塔內(nèi)，在一定條件下能一起脫除二氧化硫和氮氧化物。脫硝率首要取決于煙氣中的二氧化硫和氮氧化物的比、反響溫度、吸收劑的粒度和停留時(shí)間等。不過當(dāng)體系中二氧化硫濃度低時(shí)，氮氧化物的脫除功率也低。因此，該工藝適用于高硫煤煙氣處理。

 

爐膛石灰(石)/尿素噴發(fā)一起脫硫脫硝工藝將爐膛噴鈣和挑選非催化復(fù)原結(jié)合起來，完成一起脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。噴發(fā)漿液由尿素溶液和各種鈣基吸收劑組成，總含固量為30%，ph值為5~9，與干ca(oh)2吸收劑噴發(fā)辦法比較，漿液噴發(fā)增強(qiáng)了so2的脫除，這可能是因?yàn)槲談┠サ酶?xì)、更具活性。

 

全體干式so2/nox排放操控工藝選用下置式焚燒器，這些焚燒器經(jīng)過在缺氧環(huán)境下噴入部分煤和空氣來按捺氮氧化物的生成。過剩空氣的引進(jìn)是為了完結(jié)焚燒進(jìn)程，以及進(jìn)一步除去氮氧化物。低氮氧化物焚燒器預(yù)計(jì)可減少50%的氮氧化物排放，并且在通入過?？諝夂罂蓽p少70%以上的nox排放。無論是全體聯(lián)用干式so2/nox排放操控體系，還是單個(gè)技能，都可運(yùn)用于電廠或工業(yè)鍋爐上，首要適用于較老的中小型機(jī)組。

 

電子活化氧化法

 

首要有電子束照射法和脈沖電暈等離子體法。

 

1.電子束照射法

 

使用陰極發(fā)射并經(jīng)電場加快構(gòu)成高能電子束，這些電子束輻照煙氣時(shí)發(fā)作自由基，再和sox和nox反響生成硫酸和硝酸，在通入氨氣(nh3)的情況下，發(fā)作(nh4)2so4和nh4no3氨鹽等副產(chǎn)品。脫硫率90%以上，脫硝率80%以上。但耗電量大(約占廠用電的2%)，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。

 

2.脈沖電暈等離子體法

 

該辦法因?yàn)榫哂性O(shè)備簡略、操作簡便，明顯的脫硫脫硝和除塵作用以及副產(chǎn)品可作為肥料收回使用等長處而成為國際上脫硫脫硝的研討前沿。脈沖電暈等離子體技能和電子束法均屬于等離子體法.脈沖電暈與傳統(tǒng)的液相(氫氧化鈣或碳酸氫銨)吸收技能相結(jié)合，進(jìn)步了煙氣二氧化硫和氮氧化物的脫除功率，完成脫硫、脫硝的一體化。脈沖電暈放電脫硫脫硝有著杰出的長處，在節(jié)能方面有很大的潛力，對(duì)電站鍋爐的安全運(yùn)轉(zhuǎn)也沒有影響。

 

濕法脫硫脫硝

 

濕法煙氣一起脫硫脫硝工藝通常在氣/液段將no氧化成no2，或者經(jīng)過參加添加劑來進(jìn)步no的溶解度。濕式一起脫硫脫硝的辦法大多處于研討階段，包含氧化法和濕式絡(luò)合法。

 

氧化法

 

氯酸氧化工藝是選用濕式洗刷體系，在一套設(shè)備中一起脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。工藝選用氧化吸收塔和堿式吸收塔兩段工藝，在脫除二氧化硫和氮氧化物的一起脫除有毒微量金屬元素，如as、be、cd、cr、pb、hg和se。isabelle等研討了在酸性條件下使用雙氧水將nox和so2氧化成硝酸和硫酸的工藝。

 

黃磷氧化法是將no氧化為no2，與液態(tài)的堿性吸收漿液反響生成硫酸鹽和硝酸鹽，對(duì)二氧化硫和氮氧化物的去除率到達(dá)95%以上，但黃磷具有易燃性、不穩(wěn)定性和一定的毒性，需用預(yù)處理的辦法解決這些問題。

 

濕式絡(luò)合吸收工藝

 

濕式絡(luò)合吸收工藝一般選用鐵或鈷作催化劑。在水溶液中參加能絡(luò)合no的絡(luò)合劑后，使之結(jié)合成絡(luò)合物。與絡(luò)合劑結(jié)合的no可與溶液中的so32-/hso3-發(fā)作反響，構(gòu)成一系列n-s化合物，并使絡(luò)合劑再生。該工藝需經(jīng)過從吸收液中去除連二硫酸鹽、硫酸鹽和n-s化合物以及三價(jià)鐵螯合物復(fù)原成亞鐵螯合物而使吸收液再生。

 

濕式絡(luò)合吸收法工藝能夠一起脫硫脫硝，但仍處于實(shí)驗(yàn)階段。影響其工業(yè)運(yùn)用的首要妨礙是，反響進(jìn)程中螯合物的丟失和金屬螯合物再生困難、使用率低，因此存在運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高級(jí)問題。

 

脫硫脫硝一體化工藝已經(jīng)成為各國操控?zé)煔馕廴镜难兄茻衢T，大多數(shù)脫硫脫硝一體化工藝僅停留在研討階段，盡管已經(jīng)有少數(shù)演示工程運(yùn)用，但因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高限制了其大規(guī)模推廣運(yùn)用。開發(fā)適合我國國情，出資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、功率高、副產(chǎn)品資源化的脫硫脫硝一體化技能成為未來開展的要點(diǎn)。