燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术及展望

电子束辐照技术对SO2和NOx的去除率较高，并且系统简单，过程便于控制，生成的副产物NH4NO3和(NH4)2SO4经过处理后可以作为化肥而被资源化利用。但是EBA法装置的核心部件是高压直流电源和电子加速器，而我国在现阶段还无法设计并制造出可靠性较高的电子加速器，目前所使用的电子加速器多为从国外高价购买。这也使电子束氨法在国内的发展收到了很大程度上的限制。

该方法在还需要考虑对X射线产生的辐射进行隔离，防止对人体产生危害并污染环境，同时也要考虑到液氨的储存防止其泄露，并且生成的副产物多为气溶胶形式，不易捕集。所以将其推广至工业化还需要很多技术攻关。

3.1.2脉冲电晕法(PPCP法)

1986年，Masuda和Mizuno在电子束氨法基础上开发研制了脉冲电晕法。它与电子束氨法不同点在于电子束氨法的高能电子是通过阴极的电子发射和外电场加速而获得，而脉冲电晕法则利用脉冲高压电源放电自身产生高能电子。

国外已有脉冲电晕法脱硫脱硝的中试装置，其中韩国建造的工业中试装置烟气处理量为2000m3/h，其脱硫脱硝效率分别为95%和85%。我国有研究者对处理量为12000～20000m3/h的中试装置进行试验后发现，在低能耗的条件下，SO2和NOx的脱除率可以达到85%和50%以上。

脉冲电晕法不需要电子加速器也不需要屏蔽辐射从而降低了能耗和成本。虽然该方法具有很多优点，但是由于其发展时间较短，还不是很成熟，所以还有很多问题需要解决。

3.2液体吸收法

3.2.1氯酸/氯酸钠氧化法

氯酸/氯酸钠氧化法分为氧化和吸收两段。第一段为氯酸/氯酸钠氧化SO2和NOx使其变成相应的酸，第二段选用Na2S和NaOH吸收氧化塔中产生的酸性气体。

氯酸/氯酸钠氧化法方法具有很高的脱硫脱硝效率，分别可达98%和95，同时还可以在一定程度上去除部分有毒金属。但是在由于在氧化塔中存在大量的酸液和酸性气体，设备容易遭到腐蚀。这也就增加了设备维护的费用。同时选用吸收液吸收废气，造价非常高。并且在实际运行过程中必须严格控制液气比，否则会导致吸收不完全或者吸收液的浪费等。

3.2.2络合物吸收法

早在1986年就有研究者发现部分金属螯合物可以与溶解的NOx迅速的发生反应。据此开发了络合物吸收法用于烟气同时脱硫脱硝技术。

该工艺一般先在碱性或者中性溶液中加入Fe2+形成络合物，这类络合物可以吸收NOx并且形成亚硝酰亚铁络合物，并进一步和溶解的SO2，O2反应生成其他形式的络合物[21]。有研究者采用6%氧化镁增强石灰和Fe(Ⅱ)EDTA作为吸收液用于烟气脱硫脱硝，实验结果表明脱硫率和脱硝率分别可到99%和60%以上。

该方法虽然可以获得很高的脱硫脱硝效率，但是由于吸收液的再生困难并且容易损失，使得成本大大提高，使得进一步的推广收到了阻碍。

3.3固体吸附催化法

3.3.1金属氧化物催化法

金属氧化物催化法属于干法催化同时脱硫脱硝技术。该方法是将金属氧化物制备成相应的催化剂使其具有相应的脱硫脱硝性能。目前投入研究的金属氧化物催化剂有CuO/Al2O3，V2O5/TiO2，SnO2-TiO2等。

有研究表明将CuO负载于γ-Al2O3载体上制备出的催化剂在300～450℃下可以吸附并催化氧化烟气中SO2，同时将其转化为硫酸盐，并且活性组分CuO和生成的产物CuSO4对选择性催化还原烟气中NOx具有很高的催化活性，能够使烟气中的NOx和喷入的NH3反应生成N2。谢国勇等人采用等体积浸渍法制备的CuO/Al2O3在300～500℃内具有95%脱硫率和90%的脱硝率。

虽然采用使用金属氧化物作为催化剂时金属易生成硫酸盐而给催化剂的再生带来困难，所以该方法也并没有相应的工业化示范装置。

3.3.2炭基催化法

常见的炭基材料包括活性炭，活性焦，活性炭纤维等。其共同的特点就是比表面积大，孔隙结构丰富，因此具有良好的吸附性能，也可作为催化剂载体。同时又因为其表面官能团十分丰富，所以炭基材料本身也是良好的催化剂。

最常见的炭基催化法烟气同时脱硫脱硝技术分为两部分。第一部分是用炭基材料吸附并催化氧化烟气中的SO2，使其转化为硫酸并残留在炭基材料的表面或孔隙结构内；第二部分是以炭基材料作为选择性催化还原脱硝技术的催化剂，使通入烟气中的NH3和烟气中的NOx发生氧化还原反应生成N2。

在选用炭基催化法进行烟气同时脱硫脱硝时通常使用吸收塔和解吸塔两个反应器，吸收塔多为移动床。炭基材料在重力作用下从塔顶端向塔底移动，烟气由下自上流动。塔下段用于脱硫，在塔的中部喷入适量的NH3，在塔的上段发生选择性催化还原，从而去除烟气中的NOx。吸附有SO2和NOx的炭基材料移动至解吸塔再生。

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