燃煤烟气脱硫脱硝脱汞技术研究现状

2.2活性焦联合脱硫脱硝脱汞技术

在吸收塔内，活性焦在重力的作用下从顶部降至底部，烟气则由下而上，所含SO2在吸收塔的下段被脱除。当烟气流经上段时，吸收塔内喷入氨实现NO的脱除，同时烟气中的汞则被活性焦吸附脱除。吸附饱和的活性焦进入解吸塔后，将其加热到400℃

左右，解吸出活性焦微孔中的SO2，活性焦得以再生。解吸塔中SO2气体通过高温离心风机抽出，用于生产硫酸、SO2或硫磺等[12]。

研究表明[13]活性焦联合脱硫脱硝时反应温度和空速是影响其脱除效率的主要因素;SO2的脱除是活性焦的直接催化和部分硫铵生成的结果，NO的脱除与活性焦中NH3的催化还原反应密切相关。

对于脱汞性能，利用氯酸钾和氯化钾进行活性焦改性极大地提升脱汞效率。

该方法在烟气处理前无需加热和水处理，工艺简单，占地面积小;同时又有硫、硫酸等副产品的生成，有效地实现了硫的资源化。其缺点有：喷射氨引起活性焦的黏附力增大，易造成塔内气流分布不均匀;氨对管道有一定的腐蚀性且易引发二次污染;氨的储备和使用对于安全生产有不可低估的威胁。

2.3负载型TiO2光催化同时脱硫脱硝采用液相沉积法利用活性炭纤维(ACF)和纳米型TiO2制备出负载型TiO2/ACF光催化剂。在烟气进入时SO2和NO首先被活性炭纤维的微孔捕集吸附在表面，光照TiO2产生的空穴和电子与烟气中的水蒸气、氧气产生活性自由基，这些活性物质无选择的催化氧化SO2和NOx生成SO3和NO2，由于ACF表面水的存在最终又变成硫酸和硝酸[14]，完成脱硫脱硝的过程。该方法比纯ACF法在脱硫脱硝率上有很大的提高，这是因为ACF的强吸附作用和TiO2的光催化为反应的进行提供了较好的反应环境。研究表明[15]不同光源下其脱除效率也有差异，紫外光照射下的脱硫脱硝效率较可见光下的脱除率有一定的抬升。同时烟气中氧含量、反应温度、湿度、光照强度也是本反应的重要影响因素。

3烟气循环流化床法

LurgiGmbH研发的烟气循环流化床联合脱硫脱硝，采用消石灰作为吸收剂，氨作为还原剂，FeSO4˙7H2O充当催化剂，在床内通过固体颗粒之间的碰撞和固体颗粒与烟气的接触不断地暴露出吸附剂和催化剂的新表面从而提高对SOx和NOx的脱除效率。此后粉粒流化床、干式吸收塔等一系列改进型工艺，都是采用氨作为还原剂，价格昂贵的同时还存在泄漏的安全隐患[16]。

文献[17]利用粉煤灰和石灰制备的高活性吸收剂表面粗糙、表面积大、气孔结构大幅改善，有利于吸附反应的进行，提高了钙基吸收剂的利用率。高活性吸收剂的脱硫脱硝过程包括吸附、吸收和催化氧化三个过程。

脱硫是吸收和吸附过程综合作用的结果，其中吸收是主要过程。脱硝主要是发生在吸收剂颗粒表面液膜中的化学吸收反应。在添加剂的作用下高活性吸收剂表面形成许多“富氧化点”，在较短时间内将NO氧化为NO2。NO2和SO2一样吸附进入液膜与Ca(OH)2发生化学吸收过程，在吸收剂表面以硫酸盐和硝酸盐的形态存在，并最终在烟气和颗粒的碰撞下从

吸收剂表面剥离脱除[18]。研究表明在上述高活性吸收剂中添加少量的M或N添加剂[19]后，吸收剂对于汞的脱除可达40%左右。

文献[20]认为以铁盐为主的高活性吸收剂也有利于SO2和NO的脱除，在铁浓度为0.03mol/L、增湿水pH为9.32、进气温度为130℃、烟气停留时间为2.2s以及Ca与(S+N)的摩尔分数之比为1：2条件下，脱硫效率和脱硝效率分别达到了96.1%和67.2%。烟气循环流化床脱硫脱硝工艺无需烟温的调整，吸收剂也较易获得，多次循环和紊流碰撞也使吸收剂的利用率得以提高，减少了石灰的消耗量，且工艺系统简单、投资少、占地面积小，适合工业锅炉改造。因此，烟气循环流化床工艺有较大的发展潜力。筛选出价廉易得、绿色环保的添加剂及复合吸收剂是今后工作的重点。

4结语

目前，一体化技术在燃煤烟气多组分污染物控制方面已成为极具潜力的技术手段，推动着我国燃煤电厂污染物控制技术的发展。由于多项技术仍处于实验室和工业示范阶段，因此研发脱除效率高、试剂成本低、无二次污染的一体化技术仍是烟气控制领域的主要研究方向。结合上文提出以下几点建议：

(1)加紧研发新型污染物控制设备，或利用现有污染物控制设备，在低改造成本前提下尽可能地高效脱除污染物。(2)加大对新型吸收剂和吸附剂及其再生的研究。(3)研发新型高能辐射化学方式来进行脱硫脱硝脱汞，降低烟气处理成本。

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