唐志軍
(江蘇綠景環(huán)保設(shè)備有限公司江蘇宜興214210)
我國脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用分析
唐志軍
(江蘇綠景環(huán)保設(shè)備有限公司江蘇宜興214210)
在電廠生產(chǎn)過程中進(jìn)行煙氣脫硫脫硝處理是必不可少的,對于大氣環(huán)境的保護(hù)具有極為關(guān)鍵的作用,因此,加強對于脫硫脫硝技術(shù)的研究和應(yīng)用也是極為必要的,本文就主要針對當(dāng)前我國電廠煙氣脫硫脫硝過程中常用的W-L再生脫硫技術(shù)、活性炭脫硫脫硝工藝以及選擇性催化脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行了簡要的分析,希望有助于促進(jìn)這三種脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,為電廠煙氣脫硫脫硝水平的提高有所借鑒。
煙氣脫硫脫硝;綜合利用;工藝流程
眾所周知,我國是一個燃煤大國,火力發(fā)電廠中燃煤的使用更是會在較大程度上提升燃煤的數(shù)量,煤炭的燃燒無可爭議的會對于我國社會的發(fā)展起到較為突出的作用,當(dāng)前我國火電廠發(fā)電依然是電力供應(yīng)中必不可少的一個組成部分,但是針對燃煤過程中所產(chǎn)生的大氣污染也必須引起人們的高度重視,尤其是對于燃煤中所產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物更是應(yīng)該得到必要的處理,否則大量排放這些物質(zhì)必然會導(dǎo)致酸雨、光化煙霧等現(xiàn)象的出現(xiàn),因此,采取必要的脫硫脫硝技術(shù)是極為必要的,基于當(dāng)前我國的脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀來看,其技術(shù)手段多種多樣,各種脫硫脫硝技術(shù)的適用范圍和效果也大不相同,需要具體的電廠進(jìn)行慎重的選取,最大程度提升其脫硫脫硝效果。
1.1技術(shù)介紹
W-L再生脫硫技術(shù)也被稱為亞鈉循環(huán)法,這主要是因為該技術(shù)的應(yīng)用主要是采取亞硫酸鈉溶液來進(jìn)行電廠煙氣中二氧化硫的回收,眾所周知,亞硫酸鈉溶液能夠和電廠廢氣中的二氧化硫發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而降低電廠煙氣中的二氧化硫含量,并且因為這種W-L再生脫硫技術(shù)最為主要的特點還在于再生上,即這些被亞硫酸鈉吸收的二氧化硫可以被用來制作工業(yè)生產(chǎn)需要的硫酸,進(jìn)而發(fā)揮其自身的價值;這一方法被硫酸制造廠廣泛的使用,最初該方法的使用可以追溯到1973年,經(jīng)過40多年來的發(fā)展,該技術(shù)手段得到了較為廣泛的推廣和使用,并且其技術(shù)也越發(fā)的成熟,已經(jīng)出現(xiàn)了40多套專業(yè)的W-L再生脫硫技術(shù)設(shè)備。
1.2技術(shù)應(yīng)用
針對W-L再生脫硫技術(shù)在電廠煙氣脫硫中的使用過程來看,其主要包括二氧化硫富氣再處理、熱解再生以及二氧化硫的吸收等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié),而這幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)也正是該技術(shù)發(fā)揮其二氧化硫處理效果的反應(yīng)機制所在。對于二氧化硫的富氣再處理操作來說,其具體的處理手段是多種多樣的,處理效果也大不相同,當(dāng)然對于經(jīng)濟(jì)成本的要求也是不同的,因此,對于具體的電廠來說就可以根據(jù)自身的實際狀況來選擇最適合自身經(jīng)濟(jì)狀況的一種方式進(jìn)行操作;而對于熱解再生操作而言,其實也包含著一定量的二氧化硫吸收,并且和最終逆流塔中的二氧化硫吸收共同配合,提升其吸收的效率,使得電廠煙氣脫硫率能夠符合相關(guān)的要求。對于該技術(shù)手段的應(yīng)用來說,其最為主要的就是針對溶液中亞硫酸鈉的含量以及整體溶液的劑量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,進(jìn)而在保障電廠煙氣通過速率和數(shù)量一定的前提下最大化的進(jìn)行二氧化硫的吸收,一般說來,采用該方式進(jìn)行二氧化硫的吸收其脫硫率能夠達(dá)到95%以上。
2.1技術(shù)介紹
活性炭脫硫脫硝技術(shù)在當(dāng)前的電廠煙氣脫硫脫硝過程中使用的也比較多,尤其是這種綜合性的處理手段既能夠針對電廠煙氣中的二氧化硫進(jìn)行處理,同時也能夠針對電廠廢氣中的氮氧化物進(jìn)行處理,效果也是比較明顯的,最早該方法的應(yīng)用可以追溯到上世紀(jì)六七十年代,但是直到1978年該技術(shù)才能夠真正的在電廠煙氣脫硫脫硝中使用,顧名思義,這種處理技術(shù)最為主要的處理方法就是采用活性炭這種材料來針對電廠煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進(jìn)行吸收,并且在一定程度上還具備較強的回收利用效果,發(fā)展到今天,該技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步,并且應(yīng)用范圍也得到了更大程度的擴(kuò)展。
2.2技術(shù)應(yīng)用
具體來說,這種活性炭脫硫脫硝技術(shù)的主要應(yīng)用流程包括二氧化硫富氣再處理、活性炭熱解再生、催化還原脫硝、吸附催化氧化脫硫等幾步,這幾步正是活性炭發(fā)揮其吸附作用降低電廠煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量的關(guān)鍵點所在,并且對于這幾步操作來說,在正式開始脫硫之前應(yīng)該首先進(jìn)行相應(yīng)的除塵操作,然后在進(jìn)入第一級脫硫塔進(jìn)行二氧化硫的吸收,在吸收過程中可以采取恰當(dāng)?shù)拇胧┦蛊滢D(zhuǎn)化為硫酸溶液,進(jìn)而達(dá)到回收利用的目的,然后再進(jìn)行分離使電廠煙氣能夠再次進(jìn)入第二級脫硝塔針對電廠煙氣中的氮氧化物進(jìn)行吸收反應(yīng),最終促使這些氮氧化物能夠被還原為氮氣,避免了對于環(huán)境的破壞?;谠摷夹g(shù)的使用來說,其最為核心的就是活性炭的品質(zhì)和用量問題,當(dāng)然電廠煙氣的流速和反應(yīng)時間也是比較關(guān)鍵的要點所在,總的來看,電廠煙氣流速越慢、停留反應(yīng)時間越長,活性炭的吸收效果越好。經(jīng)過多年來的實踐使用可以發(fā)現(xiàn),這種活性炭脫硫脫硝技術(shù)的使用能夠使得脫硫率高達(dá)95%以上,并且其硫磺回收率也高達(dá)90%以上,脫硝效率已能夠大于73%,值得在今后的電廠生產(chǎn)中進(jìn)行推廣使用。
3.1技術(shù)介紹
選擇性催化脫硫脫硝工藝主要就是采取相對應(yīng)的催化劑把電廠煙氣中的二氧化硫催化形成三氧化硫,進(jìn)而和水結(jié)合制成我們所需要的硫酸溶液,而對于氮氧化物則主要是經(jīng)過催化反應(yīng)促使其生成氮氣,而氮氣對于大氣環(huán)境來說是不存在任何污染的,可以直接進(jìn)行排放,進(jìn)而減少氮氧化物對于大氣的污染。針對其整個的選擇性催化脫硫脫硝工藝流程來看,其操作并不復(fù)雜,這也促使其在當(dāng)前的很多電廠中得到了廣泛的使用,并且恰當(dāng)?shù)厥褂眠x擇性催化脫硫脫硝工藝還能夠有效地節(jié)省電廠的經(jīng)濟(jì)成本支出,從這一點上來看,其優(yōu)勢是更為明顯的,這也是促使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展的一個重要方面。
3.2技術(shù)應(yīng)用
對于這種選擇性催化脫硫脫硝工藝的應(yīng)用過程來看,其最為核心的無疑是相關(guān)催化轉(zhuǎn)化劑的選擇,只有恰當(dāng)?shù)倪x擇了能夠最大程度上促使二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化的物質(zhì),才能夠在較大程度上達(dá)到應(yīng)有的效果,因此,對于這些催化轉(zhuǎn)化劑的選擇就應(yīng)該首先從理論層次入手,針對二氧化硫和氮氧化物的一些基本特點和化學(xué)反應(yīng)方式進(jìn)行全方位的調(diào)查,進(jìn)而從所有的化學(xué)反應(yīng)中選擇出一種最佳的處理手段,并且針對其具體所用的化學(xué)藥劑進(jìn)行慎重的思考,在確保其脫硫脫硝效果的同時,避免對于大氣環(huán)境產(chǎn)生額外的損壞,尤其是要避免一些有害物質(zhì)的生成。具體來說,這種選擇性催化脫硫脫硝工藝的使用主要包括煙氣除塵、加熱脫硝、加熱脫硫、凈化排放等幾步,對于這幾個步驟來說,最為核心的無疑是加熱脫硫和加熱脫硝過程,因為很多化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都
對于溫度提升了更高的要求,所以在具體的工藝應(yīng)用過程中就應(yīng)該重點關(guān)注其環(huán)境溫度高低,盡可能的控制其滿足最佳的反應(yīng)溫度,并且為了更好地實現(xiàn)反應(yīng)效果以確保其在較大程度上降低二氧化硫和氮氧化物的含量,還應(yīng)該控制好煙氣的流速、反應(yīng)的時間等因素,過快的流速必然會導(dǎo)致其反應(yīng)的時間縮短,進(jìn)而降低其反應(yīng)的效果,對于催化轉(zhuǎn)化過程產(chǎn)生較大的影響。一般來說,恰當(dāng)采用選擇性催化脫硫脫硝工藝脫硝率能達(dá)到90%以上,而脫硫率也能夠達(dá)到95%,能夠很好的滿足電廠煙氣脫硫脫硝的需要。
綜上所述,對于當(dāng)前我國的電廠發(fā)展來看,其速度和規(guī)模都有了較大程度的提升,這在較大程度上提升了人們的生活品質(zhì),滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求,但是與此同時,其產(chǎn)生的不良影響也是比較明顯的,尤其是在火電廠發(fā)電燃煤過程中所排出的廢氣更是會在較大程度上造成大氣環(huán)境的污染,因此,必須針對這種污染進(jìn)行治理,其最為主要的處理手段就是針對電廠煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進(jìn)行降低處理,就這一點來看,我國在該方面也已經(jīng)進(jìn)行了一定的研究,尤其是在脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用上也取得了一定的成就,很多電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用效果也是非常不錯的,尤其是對于W-L再生脫硫技術(shù)、活性炭脫硫脫硝工藝以及選擇性催化脫硫脫硝技術(shù)來說更是較為突出的代表,并且相信隨著我國脫硫脫硝技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,其應(yīng)用的效果也必然會得到進(jìn)一步的提升。
[1]方朝君,閆常峰,余美玲.同時脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀[J].化工進(jìn)展,2010,S1:361-365.
[2]我國脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2014,08: 18-21.
[3]王旭偉,鄢曉忠,陳彥菲,譚旦輝.國內(nèi)外電廠燃煤鍋爐煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)的研究進(jìn)展[J].電站系統(tǒng)工程,2007,04:5-7+39.
[4]葛榮良.火電廠脫硝技術(shù)與應(yīng)用以及脫硫脫硝一體化發(fā)展趨勢[J].上海電力,2007,05:458-467.
[5]岳濤,莊德安,楊明珍,鄧九蘭,張迎春.我國燃煤火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].能源研究與信息,2008,03:125-129.
[6]杜海洋.煙氣脫硫脫硝技術(shù)的回顧與綜合利用[J].山東工業(yè)技術(shù),2014,22:25+28.