電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究發(fā)展探析

摘 要：電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)是目前世界上備受關(guān)注的一種解決環(huán)境污染的新技術(shù)。文章將介紹電廠煙氣脫硫脫硝的研究性狀，并對相關(guān)技術(shù)的原理、特點和功效進行詳細的介紹。其次，電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)將走向何處，會呈現(xiàn)什么樣的發(fā)展前景，將在文章中一一探析。

關(guān)鍵詞：脫硫脫硝技術(shù)；研究性狀；發(fā)展方向

從十八世紀六十年代開始，工業(yè)滲透進人們的生活，尤其是工業(yè)時代的到來，促進了能源的開發(fā)和利用，推動了國家經(jīng)濟的發(fā)展。但是，不可否認的是，新能源的開發(fā)和利用是一把雙刃劍，有著積極作用的同時，還會給人們所居住的環(huán)境帶來危害。例如化石燃料的使用，排放了大量的SO2和NOX，從而誘發(fā)了酸雨和光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計，2014年我國二氧化硫的排放量為46930t，煙塵排放量為14260t，NOX的排放量為67460t。雖然近年來，SO2和NOX的排放量均有所下降，但是仍然存在較大的問題。我國南方和西部地區(qū)出現(xiàn)大批地域頻發(fā)酸雨和酸霧現(xiàn)象，就是有力的證據(jù)。因此，為了有效控制燃煤中SO2和NOX的排放，保護人們的生存環(huán)境，煙廠脫硫脫硝技術(shù)成為了人們爭相關(guān)注的焦點。

1 煙氣脫硫脫硝技術(shù)

脫硫是指脫去鍋爐煙氣中所含的SO2，其過程主要是將堿性脫硫劑，如石灰石、CaO、氫氧化鈉等制成漿液，與鍋爐煙氣混合，二氧化硫遇堿成酸，與堿性脫硫劑反應(yīng)生成鈣基脫硫劑等脫硫終產(chǎn)物的過程。在脫硫過程中，脫硫劑主要有石灰石、氨、鎂、鈉等等，其主要遵循的凈化原理有吸收法、吸附法和催化氧化法、催化還原法。脫硝是指去除鍋爐煙氣中所含的氮氧化物，是用反應(yīng)吸收劑與煙氣接觸，以除去或減少煙氣中的NOX的工藝過程。目前的脫硝技術(shù)主要分為干法脫硝技術(shù)（目前廣泛使用）和濕法脫硝技術(shù)。

2 煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究性狀

2.1 煙氣脫硫技術(shù)

2.1.1 磷銨肥法（PAFP）煙氣脫硫技術(shù)

這是一項新技術(shù)，其特點是化害為益。主要表現(xiàn)為回收利用SO2，并用SO2取代硫酸生產(chǎn)肥料，它在回收利用SO2時，仍存在很大的挑戰(zhàn)。但是，其脫硫率 95%，在脫硫技術(shù)上具有很大的優(yōu)勢。如果能夠合理利用此技術(shù)，那么，既實現(xiàn)了對硫資源的利用，在一定程度上也解決了環(huán)境的污染問題。

2.1.2 活性炭纖維法（ACFP）煙氣脫硫技術(shù)

即采用活性炭纖維催化劑（DSACF）脫除煙氣中SO2，并回收利用硫資源生產(chǎn)硫酸成硫酸鹽的一種新型脫硫技術(shù)。跟PAFP脫硫技術(shù)一樣，該技術(shù)的脫硫率高達95%以上，但和PAFP相比，它具有工藝過程簡單、操作方便和設(shè)備少等優(yōu)點。該技術(shù)已獲國家發(fā)明專利，并已列入國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目指南。

2.1.3 石灰石-石膏濕法脫硫

這種脫硫技術(shù)主要由五個部分組成，即石灰石漿液制備、煙氣凈化再熱、吸收和氧化、石膏回收和儲備以及污水處理。其化學(xué)反應(yīng)機理主要為：

（1）SO2、SO3和HCL的吸收

SO2+H2O→HSO3-+H+

H++HSO3-→2H++SO32-

SO3+H2O→H2SO4

（2）與石灰石的反應(yīng)

CaCO3+2H+→Ca2++CO2+H2O

（3）氧化反應(yīng)

Ca2++2HSO3-+O2→CaSO4+H2O

H++HSO3-→2H++SO42-

2H++CO32-→H2O+CO2

（4）CaCO4晶體生成

CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O

2H++SO42-+CaCO2+H2O→CaSO4·2H2O+CO2

在經(jīng)過這一系列反應(yīng)之后，有效的生成了脫硫劑，為脫硫技術(shù)提供了前提。除此之外，脫硫技術(shù)還有氨法AMASOX工藝、海水脫硫法、干法半干法煙氣脫硫技術(shù)等等。

2.2 煙氣脫硝技術(shù)

2.2.1 干法煙氣脫硝技術(shù)

其特征主要為用氣態(tài)反應(yīng)劑使煙氣中的NOX還原為NO和H2O，主要包括選擇性（非選擇性）催化還原法、氧化銅法和活性炭法。目前，火力發(fā)電廠采用的煙氣脫硝技術(shù)主要為干法煙氣脫硝。雖然在一定程度上脫硝效率高，但是其設(shè)備裝置運行成本很高，系統(tǒng)較為復(fù)雜。

2.2.2 濕法煙氣脫硝技術(shù)

用濕法脫除煙氣中的NOX時，必須先將NO氧化為NO2，再用水或其他吸收劑進行吸收脫硝。其特點主要是脫硝反應(yīng)的局部或全部過程在濕態(tài)下進行。主要包括氣相氧化液相吸收法，液相氧化吸收法等等。

煙氣脫硝技術(shù)相對于煙氣脫硫技術(shù)來說，最大的一個特點是工藝系統(tǒng)更為復(fù)雜。

3 煙氣脫硝脫硫技術(shù)

3.1 聯(lián)合脫硝脫硫技術(shù)

這種技術(shù)在煙氣脫硝脫硫技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛。它既可以去除煙氣中的SO2，也可以去除煙氣中的NOX。其主要特點是通過石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)來去除SO2，用SCR去除NOX。但是，這項技術(shù)雖然可以達到90%以上的脫硫率和80%以上的脫硝率，但在使用過程中，容易形成表面結(jié)垢，阻塞和腐蝕正在運行的設(shè)備，大大降低了脫硝脫硫的效率。

3.2 同時脫硫脫硝技術(shù)

煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)又可分為兩大類：爐內(nèi)燃燒過程的同時脫除技術(shù)和燃燒后煙氣中的同時脫除技術(shù)。這項技術(shù)雖然受到了重大關(guān)注，但遺憾的是并沒有得到有效的利用，只尚處于研究階段，但不管如何，這項技術(shù)取得了重大成就，其中包括電子束照射法和脈沖電暈等離子法。電子束照射法利用電子加速器產(chǎn)生的高能等離子體氧化煙氣中的SO2和NOx等氣態(tài)污染物，在極短時間內(nèi)進行強烈氧化反應(yīng)，從而大大提高了脫硝脫硫效率。不僅如此，它還有將其產(chǎn)生的副產(chǎn)品和氨氣轉(zhuǎn)化為化肥，從而加大了其脫硫脫硝的優(yōu)勢。脈沖電暈等離子體法能在同一過程中，同時脫除SO2和NOx，高能電子由電暈放電產(chǎn)生，在實施過程中，費用較低，也可以擺脫輻射屏的影響，更重要的是可望實現(xiàn)集脫硫脫硝和收集飛灰等功能于一體。

4 脫硝脫硫技術(shù)的發(fā)展方向

隨著工業(yè)時代的到來，能源的需求量必然會上升，從而使得能源的消耗量也急劇增長。能源時代帶動了我國經(jīng)濟的發(fā)展，但是，從另一方面來說，也帶來了環(huán)境的污染，嚴重威脅到了人們的健康。21世紀的今天，環(huán)境污染是全世界共同面臨的問題，也是大家齊心協(xié)力，一致共同努力的方向。因此，脫硝脫硫技術(shù)必然會成為人們關(guān)注的焦點，它的前途不可限量，這不僅是因為它順應(yīng)了時代的潮流，更重要的是它迎合了目前人們亟需解決環(huán)境污染的需要。那么，它究竟會朝著什么方面發(fā)展，在哪方面取得重大突破呢？毫無疑問，其理論研究將會更加深入，因為理論是技術(shù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。因此，在完善的理論面前，煙氣脫硝脫硫在技術(shù)上將會取得重大的突破。其次，煙氣脫硝脫硫技術(shù)在設(shè)備上將更加完善，在節(jié)約成本，保障安全，增加效益方面也取得更大的成就。最后，煙氣脫硝脫硫技術(shù)將很快被投入市場，在中小鍋爐上發(fā)揮其不可忽視的作用，并實現(xiàn)其高效、低耗和便利的特點。

5 結(jié)束語

為了保護人們賴以生存的環(huán)境，必須全力以赴，減少SO2和NOX等氣體的產(chǎn)生，并加強煙氣的凈化治理。不但如此，也應(yīng)加大對燃燒技術(shù)的研究或是改進燃燒設(shè)備，盡量減少有害氣體的產(chǎn)生。而且就目前形勢來看，煙氣脫硝脫硫勢在必行。雖然設(shè)備并不完善，在技術(shù)操作過程中存在很大的問題，但是，經(jīng)過努力會取得更好的成績。

參考文獻

[1]姚健鋒.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究與發(fā)展[J].科技資訊，2011（24）.

[2]周蕓蕓，錢楓，付穎.煙氣脫硫脫硝技術(shù)進展[J].北京工商大學(xué)學(xué)報，2006（3）.