煙氣脫硫技術(shù)及脫硫脫硝除塵與環(huán)保策略研究

周潔　謝雨

【摘要】：燃煤發(fā)電廠在進行發(fā)電的過程中會產(chǎn)生大量的煙氣，而煙氣本身會對生態(tài)環(huán)境造成較大的影響，尤其是在煙氣中含有大量的硫化物的情況下，其對于空氣的污染就會顯得更為嚴重。在這樣的情況下對發(fā)電廠的煙氣采取必要的脫硫技術(shù)從而減少發(fā)電廠對環(huán)境的污染就顯得格外重要。對發(fā)電廠煙氣進行脫硫處理有著不同的技術(shù)，這些技術(shù)都有著自身一定的優(yōu)勢因此對發(fā)電廠煙氣脫硫技術(shù)進行深入了解從而選擇一種較為有效的發(fā)電廠煙氣脫硫技術(shù)是非常必要的。

【關(guān)鍵詞】：煙氣脫硫；脫硫；脫硝除塵；環(huán)保策略研究

【引言】：我國的煤炭資源較為豐富，因此在上個世紀我國大量地興建了發(fā)電廠，利用煤炭資源進行發(fā)電，燃煤發(fā)電的確在很大程度上降低了電力成本提高了產(chǎn)電效能但是與此同時也由于發(fā)電廠產(chǎn)生的大量煙氣對我國的生態(tài)環(huán)境造成了較為明顯的污染與破壞。近些年接連不斷的霧霾也與燃煤發(fā)電不無關(guān)系。

1脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)的意義

1.1脫硫脫硝除塵技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)

一些工廠在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會排放一些含有硫酸或硝酸的有毒氣體，再加上城市中的各類毒氣的產(chǎn)出，就會對城市的環(huán)境質(zhì)量造成巨大危害，從而危害人類身體健康。對于這類氣體的解決處理方式就是脫硫脫硝的處理技術(shù)，在很大程度上，該技術(shù)可以發(fā)揮巨大作用。但是，在長久的實踐過程中，不難發(fā)現(xiàn)，由于針對范圍面較廣和流程繁雜等缺點，就會增加成本，并且難以管理，會給工廠造成很大不便。

1.2脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)的思路

對于脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)的來源，有四方面考慮：一是技術(shù)理念。從脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)的理念上來講，就是環(huán)保方面的重要性，在如今工廠排放的狀態(tài)擴張狀態(tài)下，之前傳統(tǒng)上的除塵技術(shù)已經(jīng)無法達到要求，因此就必須對技術(shù)進行優(yōu)化，相關(guān)人員將脫硫與脫硝之間進行結(jié)合，就會組成新的除塵技術(shù)模式，這種一體化形式的裝置改造和優(yōu)化運行技術(shù)，就是脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)的最佳展現(xiàn)。二是過程思路。對于工廠排放毒氣之后，一般在開始都會被旋風(fēng)器清理，然后大方面回收，最終完成脫硫脫硝的除塵工作。三是材料方面的核算。在脫硫脫硝除塵技術(shù)應(yīng)用中，對于材料核算問題需要多加重視。

2煙氣除塵脫硫一體化技術(shù)

煙氣除塵脫硫一體化技術(shù)是一種結(jié)構(gòu)緊湊且功能較為齊全的脫硫技術(shù)，這種脫硫技術(shù)是以堿性液體例如石灰或者是石灰石等液體作為吸收劑來進行脫硫作業(yè)。煙氣除塵脫硫技術(shù)其脫硫效率是較高的但是浮動也相對較大其脫硫效率從50%到95%不等，而且還具有較為理想的除塵效果，其除塵率能夠得到90%以上。煙氣除塵脫硫一體化技術(shù)最大的優(yōu)勢在于其可以一體化地實現(xiàn)除塵以及脫硫兩道工序，并且本身需要的投資較小且沒有高昂的運行費用，設(shè)備體積也相對較小。不過其唯一的限制就是大部分只能應(yīng)用于35噸以下的鍋爐進行使用。

3電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術(shù)

這是一種利用輻照煙氣來達到脫硫目的的脫硫方法。其具體原理是采用高能電子束對煙氣進行輻照從而將煙氣中的二氧化硫以及氮氧化物進行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為硫酸銨以及硝酸銨。這種脫硫方法能生成大量的硫酸銨和硝酸銨這兩種物質(zhì)一方面可以用作農(nóng)業(yè)肥料另一方面也能夠用作工業(yè)原料。

4濕法煙氣脫硫脫硝協(xié)同控制工藝

濕法脫硫?qū)儆诿摿虺潭缺容^高的一種技術(shù)，因此在火電廠中應(yīng)用也比較廣泛。需要注意的是，NOx溶解度不高，脫硫與脫硝必須同時進行，這就需要在氣/液段將NO轉(zhuǎn)化為NO2，為了增加NO的溶解度，加速實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的目標(biāo)，還需要加入添加劑加速轉(zhuǎn)化?？梢酝瓿稍撧D(zhuǎn)化的主要技術(shù)有：強氧化劑氧化工藝、金屬鰲合劑絡(luò)合吸收法、尿素法。

4.1強氧化劑氧化工藝

（1）tri-nox-noxsorb工藝即氯酸氧化工藝，共包括氧化吸收塔及堿式吸收塔先后的兩個過程。第一個過程是利用氧化吸收塔，HClO3作為氧化劑可以氧化SO2、NO和一些有毒金屬；第二個過程是利用堿式吸收塔，通過吸收劑NaOH和Na2S來中和酸性的氣體，從而使煙氣達標(biāo)排放。這種技術(shù)的優(yōu)點包括：a）？不需要比較高的反應(yīng)溫度，常溫時就可以完成脫硫脫硝過程；b）（和常規(guī)的SNCR或SCR這兩種工藝比較，氯酸氧化工藝沒有嚴格控制入口處煙氣的濃度，因此脫除NOx時滲入的范圍更廣泛；c）（氯酸氧化工藝添加NOx的氧化吸收液比較容易，因此適用范圍也更廣泛，其缺點是酸液儲存或運輸時，設(shè)備容易發(fā)生腐蝕；d）（該工藝可以處理的NOx、SO2及微量金屬元素（包括有毒的）更多、去除率更高，例如及Cr、As、Cd、Pb等都可以去除。（2）過氧化氫氧化工藝是在煙道內(nèi)利用H2O2作氧化劑，發(fā)生氧化反應(yīng)讓NO轉(zhuǎn)變成NO2，堿液或濕法脫硫漿液可以吸收氧化后的NO2，但是工藝仍處在實驗階段，尚未研究完成。在該工藝中，H2O2會受到SO2的干擾，降低氧化效率、增加成本，因此該工藝的關(guān)鍵問題是增加氧化速率，減小H2O2/NO的摩爾比，降低投資及運行的成本。

4.2絡(luò)合吸收技術(shù)

在水中，NOx的溶解度并不高，所以脫除難度比較大，絡(luò)合吸收工藝就解決了這個難題。通過將Fe2+加入中性或堿性的溶液里，反應(yīng)生成Fe（NTA）、Fe（EDTA）等氨基羥酸亞鐵鰲合物，這些鰲合物再與NO反應(yīng)生成亞硝酰亞鐵合物，同時O2、SO2也可以和NO發(fā)生反應(yīng)生成N-S化合物、N2、N2O硫酸鹽及三價鐵合物，最后在反應(yīng)液中將其去除，生成的亞鐵合物也可以再利用。

4.3尿素法

煙氣從吸收塔塔底進入后和尿素噴淋液混合發(fā)生還原反應(yīng)，NOx最終還原為N2，并有水和CO2生成，尿素還與SO2發(fā)生反應(yīng)生成（NH4）2SO4，然后生成的氣體利用除霧器除去，然后排出。液體混合物從塔底進入循環(huán)沉淀池進行物理分離，沉淀的固體經(jīng)過灰渣泵在灰渣池里進行下一步工序，上面的液體則進行濃縮。此外，可以通過加入CaO漂白粉等添加劑的方法提高尿素法脫硫脫硝的效率，尿素法效果比較好，已經(jīng)開展了大量的鍋爐凈化項目（包括250（t/h的示范項目），脫硫程度至少95%，而且尿素法具有操作方便，設(shè)備構(gòu)造簡單，投資、運營的成本低等優(yōu)點，發(fā)展前景較好。

結(jié)束語

在空氣污染嚴重，尤其是酸雨、NOx危害大的情況下，相關(guān)的防控政策也即將出臺，所以火電廠使用煤炭進行生產(chǎn)時在脫硫的基礎(chǔ)上必須增加脫硝的相關(guān)設(shè)備，目前常用的SNCR或SCR脫硝工藝有成本高的缺點，為了在防止空氣污染的同時減少運行成本，必須抓緊研究結(jié)構(gòu)簡單，投資與運行成本少，操作方便，產(chǎn)生物可以再生化的脫硫脫硝協(xié)同控制技術(shù)。

【參考文獻】：

[1]王月娟.煙氣脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀分析與應(yīng)用[D].東北石油大學(xué)，2016.

[2]馬克，李倩.關(guān)于火電廠煙氣脫硫新技術(shù)進展研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40（02）：94-96.