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火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展分析

北极星大气网  来源:《电力设备》  作者:徐立 陈磊等  2020/8/10 13:33:39  我要投稿  

北极星大气网讯:摘要:本文以火电厂烟气为对象,分别从联合脱硫脱硝一体化技术、同时脱硫脱硝一体化技术两方面,探讨其发展情况,望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

在整个大气当中,二氧化硫、氮氧化物为其主要污染物,当其含量达到一定程度时,会因发诸多二次污染,如酸雨、臭氧等,因而无论是对人体健康还是对生态环境,均造成了加大危害。现阶段,已经趋向成熟的烟气脱硫脱硝一体化技术主要有两种,其一为同时脱硫脱硝技术,其二是联合脱硫脱硝技术,两者之间存在的最大差别就是能否仅用一种反应剂,且在未添氨的状况下达脱除目的。本文就两种技术作一系统化分析。

1.联合脱硫脱硝一体化技术分析

1.1CuO/Al2O3吸收法分析

将Y-Al2O3(球形)当作载体,将催化剂活性组分负载于其表面,然后开展脱硫脱硝实验。此方法的基本流程为:首先把Y-Al2O3(催化剂载体)投到硫酸铜溶液当中进行浸渍,后把催化剂(负载有硫酸铜)放到还原性气体环境当中,此时附着的硫酸铜与还原性气体之间便会发生反应,还原成单质铜。如果燃煤所排放的烟气经过反应塔,并且接触于其中的催化剂床层,那么此时烟气当中的充斥的氧气,便会与单质铜之间发生持续性的氧化反应,最终生成大量的氧化铜。反应后,已经被硫酸盐化之后的脱硫催化剂,经一氧化碳、氧气等还原性气体,此时的催化剂当中的硫酸铜能够根据现实情况及需要,还原成单质铜,而脱附后所得到的硫分,可再次被利用,因而可以获得不错的经济效益。还需要指出的是,针对此时的单质铜来讲,其能够重新融入到反应装置当中,并且还会被烟气当中的氧气所氧化,进而形成氧化铜,最后再开展循环利用。如此一来,脱硫催化剂能够全部再生,并且重复开展脱硫反应。在脱硫反应时,把适量的氨气加入到烟气当中,混合,基于脱硝催化剂的影响与驱动下,氨气能够把氮氧化物以一种有选择性的方式进行还原,而且还能把氮氧化物实时性的向没有污染的氧气、氮气进行转化,最后外排至大气中。

1.2活性炭法

活性炭法具体的脱除机理是:在脱硫塔当中,烟气中所充斥的SO2被活性炭所吸附,并且在催化氧化作用下,能够形成大量的吸附态硫酸,然后伴随脱硫塔当中的活性炭共同被送至分离塔;将SO2当中的烟气脱去,然后被送到第二级脱硝塔当中;然后基于活性炭的驱动下,塔中的NH3与NOx发生反应,生成N2。于分离塔当中,吸附了H2SO4所对应的活性炭,于350℃的温度下,能够热解再生;与此同时,还能释放浓度较高的SO2。针对此方法而言,其反应温度是100~200℃,而SO2、NOx的脱除率分别为90%、70%。在整个活性炭制备体系中,诸如活化条件、炭化过程、原料性质等,均会对脱除特性造成影响。在整个工艺体系当中,诸如液NH3浓度、入口烟温、活性炭的滞留时间及烟气流量等,均为对此工艺脱硫脱硝效率造成影响的重要参数。

2.同时脱硫脱硝一体化技术分析

2.1湿法烟气同时脱硫脱硝技术

(1)WSA-SNOx工艺。针对火电厂所产生的烟气来讲,当其经SCR反应器后,基于催化剂的持续影响下,NOx能够被还原为N2,在此之后,烟气会流道改质器当中,另外,SO2还会被催化、氧化成SO3;还需强调的是,基于瀑布膜冷凝器当中,会将氨气消耗掉,但是不会将其它化学药品给消耗掉,无废水产程,因而可靠性、脱硝率均比较高,除此之外,还有着比较低的维护要求及运行要求。但不足之处就是投资高,运输困难。(2)氯酸氧化法。运用含氯酸的强氧化剂,对NO、SO2进行氧化吸收,其突出特点就是可以围绕一套装备,对其中的烟气实施脱硫、脱硝处理;对于此工艺而言,其运用了两段工艺,其一为碱式吸收塔,其二是氧化吸收塔,有着比较高的脱除效率;与此同时,还能将其中的有毒微量金属元素给脱除掉;此外,还需要说明的是,其较之基于催化氧化原理的技术,不存在催化剂失活、中毒等情况。但需要指出的是,氯酸吸收剂存在较大的制取难度,而且对设备还有较强的腐蚀性。

2.2干式同时脱硫脱硝一体化技术

(1)尿素法。针对尿素净化烟气工艺而言,其能够同时将NOx、SO2给去除掉,尤其是SO2,脱除率能够达到100%,而NOx为95%。还需强调的是,该工艺运用的吸收液,在具体的pH值上,即5~9,对设备部存在腐蚀性;还需要强调的是,无论是SO2的脱除率,还是NOx的脱除率,均不受烟气当中对应浓度的影响;尾气能直排;而针对吸收液来讲,其经过处理后,能够将硫酸按回收掉。但需要分析的是,却有着比较小的烟气处理量,因而与工业应用要求不相符。(2)高能辐射法。针对高能辐射法而言,其有两种类型,其一为脉冲电晕等离子体法(PPCP),其二是电子束照射法(EBA)。所谓EBA。从根本上来讲,就是借助电子加速器所形成的高能等离子体,将烟气当中的气态污染物进行氧化(如SO2等),当高能电子将烟气当中的SO2、NOx强烈氧化后,便会于水蒸气发生反应,生成硝酸、硫酸,且与氨进行反应,最终便可获得硝酸铵、硫酸铵,最后经过烟囱,随烟气而外排。

3.结语

综上,伴随社会经济的迅猛化发展,科学技术在此背景下,呈现出井喷式的发展势头,在此驱动下,许多先进技术在火电厂中得到广泛应用,有力推动着此方面的健全与成熟。为了能够更好的消除火电厂污染,本文分别从同时脱硫脱硝、联合脱硫脱硝两方面,给出了具体的一体化技术,并明确了其发展思路,望能为此领域研究有所帮助与提示。

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