探讨锅炉超低排放控制方法

2.3.2 燃煤电厂中脱汞技术

针 对 燃 煤 电 厂 排 放 物 脱 汞 问 题 ， 美 国 电 力 研 究 协 会（EPRI）也做过研究，其研究结果表明：在燃煤电厂使用催化剂除硝的时候也能将烟气中的元素汞转化成氧化汞， 以便能够在后续的工艺流程中将汞脱除掉。 

在对这个过程的工作原理的研究分析时发现，元素汞首先是被催化剂吸附，然后经过一系列的化学反应与空气中的氧元素结合形成氧化汞， 反应结束后氧化汞从催化剂上脱离。 但是这一化学过程受到多个因素影响，比如排烟的速度、氨浓度以及两者的共同作用。 低流速有利于氧气氧化过程，但是同时增加了氨的还原过程。 因此应该找到最佳停留时间来提高 SCR 脱硝系统对汞的协同脱除效率。

2.4 多污染物控制技术

多污染物控制技术主要针对 NOx和 SOx两种污染物的排放控制，常见的方法有固相吸附/再生法、气相氧化法、电子束辐射、湿式洗涤等。 其中，固相吸附/再生法和气相氧化法适用范围较广，本文作详细阐述。

2.4.1 固相吸附/再生技术

固相吸附/再生技术是指利用固体吸附剂的自身属性，对废气中的污染物进行吸收或使其与之产生化学反应， 然后再转化为容易去除的污染物， 该技术可以使固体吸附剂重复被使用。 用于固相吸附/再生技术的常见工艺有活性炭/活性炭吸附/再 生 工 艺 、CuO 吸 附/再 生 工 艺 、NO_xSO 吸 附 再 生 工 艺 和SNAP 吸附/再生工艺 ， 其中活性炭活性焦吸附/再生工艺使用较普遍，下文做重点分析。

在活性炭/活性焦吸附/再生过程中，SO₂会被活性炭/活性焦吸附，在氧复合基团环境下被催化氧化，最终会产生硫酸并附着在活性焦的孔上，从而完成二氧化硫去除工作。 活性焦的微孔结构和官能团同样能吸附 NO_x， 并可以将反应活性较低的 NO 氧 化 为 反 应 活 性 较 高 的 NO₂， 在 有 水 的 条 件 下 变 成HNO₃，从而实现脱硝 。 图 1 所示为典型的活性焦脱硫工艺示意图。

图 1 典型的活性焦脱硫工艺示意图

2.4.2 气相氧化法技术

气相氧化法是通过臭氧发生器产生臭氧， 喷射到烟道中或者在 NOx反应器中与 NO 和 NO₂发生反应，NO 和 NO₂可在适当的 O₃/NO_x摩尔比下氧化成更高阶的氮氧化物并溶于水，且单质汞被氧化成水溶性的氧化汞， 在后续湿法吸收的过程中与 SO₂一起被脱除。

图 2 所示为脱硫脱硝工艺流程

在静电除尘器或袋式除尘器的出口处， 臭氧制造机释放出的臭氧直接注入无尘的烟气中， 一氧化氮即刻被氧化还原成二氧化氮，然后烟气转移到逆流式洗涤塔，随后将有机亚砜催化剂和水混合液喷入塔内。 硫氧官能团存在于有机亚砜催化剂中， 因此该催化剂可以被认为是一种可循环利用的吸附材料。 

洗涤塔中的排烟与催化剂混合液均匀结合，在烟气中形成化学性质不稳定的产物：亚硫酸（H₂SO₃）和亚硝酸 （HNO₂），之后被有机吸附剂吸入，与之发生化学反应，生成性质稳定的稳定亚砜基类络合物， 最终沉入溶液中的有机吸附剂与亚硫酸和亚硝酸盐结合，形成稳定的亚砜基络合物沉入浆液池中。在氧化剂的助推下， 亚硫酸和亚硝酸盐被氧化形成化学性质稳定的产物———硫酸和硝酸。 

此时，将络合物分解，并将氢氧化铵加入到混合溶液中， 与硫酸和硝酸反应生成硫酸铵和硝酸铵。 然后，混合溶液首先通过湿式过滤器除去颗粒，然后转移到分离装置中。 在分离装置中，将混合溶液分为两层。 将上层有机催化剂重新放回到原工艺中， 促使形成更多的二氧化硫和二氧化氮，并在下层处理硫酸铵和硝酸铵溶液，得到硫酸铵、硝酸铵，这些可用于加工化肥的原料。

3 结 语

结合以上分析，为了达到对烟气超低排放的控制标准，必然需要综合考虑各种单项的整体控制， 采用多种技术协同高效运作，在烟气超低排放实施过程中尽可能达到低耗能，高效益的双重效果。使得使超低排放技术越来越可靠。 

本文结合燃煤电站排放的大气污染物的特征， 分析了针对燃煤电站各类不同锅炉产生污染物应该实行的超低排放控制技术。 然后重点分析了多污染物排放控制技术。 另外，本文最后研究了多污染物超低排放控制技术各自的特点以及协同效应， 希望未来学者能充分利用超低排放控制设备之间的串联优势， 寻求合理有效的污染物控制方案， 以提高燃煤电站的超低排放控制效果。

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