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湿法烟气脱硝技术现状及发展

北极星环保网来源:化工进展 杨加强2018/1/20 10:32:11我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝技术 湿法脱硝 超低排放

为了增强磷矿浆对NO的脱除能力,梅毅等[56]发明了在磷矿浆中添加泥磷的方法,先利用泥磷中的磷与氧气反应产生O3,O3将难溶的NO氧化为易溶的高价氧化物,再用磷矿浆吸收脱除NOx。研究结果表明:当氧化吸收剂中黄磷含量5g/L、烟气流量500mL/min、SO2浓度2500mg/m3、NOx浓度800mg/m3、反应温度65℃时,连续监测5h,SO2和NOx的脱除率均在90%以上,出口浓度分别小于200mg/m3和100mg/m3,其结果如图1所示。

湿法脱硝技术

湿法脱硝技术

图2给出了磷化工生产过程中,利用磷矿浆和泥磷配制成氧化吸收剂进行一体化脱硫脱硝工艺流程示意图。其主要反应过程为:先将烟气通入氧化塔,使之与含泥磷的磷矿浆充分接触反应,利用泥磷中的磷与氧气反应产生的O3将烟气中的NO氧化为易溶的高价氧化物,再将烟气依次通入一级、二级吸收塔,利用磷矿浆吸收其所含的硫化物和NOx。反应后的磷矿浆回收后直接用于湿法磷酸的生产。

该技术的优点在于:反应后的磷矿浆可用于磷酸生产,无需消耗其他原料及催化剂;避免了O3发生器价格高昂制备成本高的问题;该法可同时脱硫脱硝,无需考虑如SCR法废弃催化剂的处理问题;反应后的磷矿浆直接应用于下一磷酸的生产环节,节约了原料硫酸的用量,磷氧化后的副产物P2O5溶于水生成磷酸,NOx氧化吸收生成硝酸,磷酸、硝酸均进入磷酸反应的后续工序——磷复肥装置生产含磷含氮的复合肥料,无二次废弃物产生,实现了脱硫脱硝装置与磷复肥生产装置的无缝对接,既有显著的环保效益,也有一定的经济效益。

3结语

目前,国内绝大部分火电企业都采用SCR脱硝,但SCR存在系统投资、运行费用高,氨逸出造成二次污染,有毒废弃脱硝催化剂难处理,NOx没有得到有效利用等问题,因此,单一SCR脱硝技术必将向多元化、低能耗、无二次污染方向发展。

湿法脱硝符合未来脱硝技术发展趋势,具有设备、工艺流程简单,操作容易,投资、能耗、运行维护费用较少等优点,是脱硝及脱硫脱硝一体化技术研究方向的热点,具有很大的工业应用潜力。在现阶段的湿法脱硝技术中,酸碱吸收法对NO/NO2比例有一定的要求,液相还原法的效率较低,微生物法没有可供满足工业化的合适菌种,络合吸收法的络合剂消耗量大、再生难、反应速率慢,都还有待于深入研究。

氧化吸收法工艺路线简单、操作容易、脱硝效果好,是湿法脱硝技术领域研究相对成熟的方法,其中部分已经实现了工业化应用,但NaClO2、NaClO、KMnO4等氧化法存在原料价格昂贵、设备腐蚀问题;H2O2氧化法存在氧化剂稳定性问题;光催化法还要解决低成本、高效率、可长周期稳定运行的催化剂制备与生产问题;等离子体活化法要解决电子加速器大型化、长周期、低成本运行的瓶颈;O3氧化法、黄磷乳浊液氧化法、磷矿浆添加泥磷一体化脱硫脱硝法的原理均是采用O3氧化原理,其关键技术是制备成本低廉的O3氧化剂。

综上,低成本、高效、绿色是脱硝技术的总体要求,低成本要求脱硝装置投资低、运行成本低,高效率要求进一步提高脱硝效率,达到超低排放要求,绿色要求实现NOx的资源化利用。多种技术联合、多种污染物协同脱除的一体化耦合是脱硝技术发展的总体趋势。

湿法氧化吸收法是今后烟气脱硝研究与发展的重点方向,其优点是NOx氧化为硝酸,资源获得利用,无二次污染。不同的技术有不同的适用范围,磷矿浆添加泥磷一体化脱硫脱硝法耦合了湿法磷酸、黄磷生产装置,只需在磷化工企业加入吸收装置,就可实现燃煤锅炉烟气的脱硝,是一种绿色循环技术,经过吸收的含有磷酸、硝酸的矿浆进入磷酸萃取工段,进而生产复混肥料,实现了资源的有效利用,是一种新型的湿法脱硫脱硝技术,适合于磷化工、磷复肥生产、湿法冶金等工业企业和园区。

延伸阅读:

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燃煤电厂灵活调峰宽温差SCR脱硝催化剂以及超低排放技术

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