火電廠鍋爐脫硫脫硝及煙氣除塵改造的技術(shù)探討

王艷文

摘 要：化石燃料的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的酸性氣體，比如二氧化碳、氮氧化物等，這些酸性氣體將會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重的污染。采用煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)而減少有害氣體對(duì)環(huán)境的污染，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。煙氣脫硫技術(shù)在傳統(tǒng)方法上有了新的研究，脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步促進(jìn)了這方面環(huán)境保護(hù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：脫硫脫 硝除塵 一體化

油和煉油的過(guò)程中形成了大量的酸性氣體和顆粒物，這些氣體的大量排 放嚴(yán)重危害著人類(lèi)的生存環(huán)境，是大氣中的主要污染物之一。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，這些氣體污染的治理問(wèn)題也越來(lái)越受到關(guān)注，在工業(yè) 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量有害氣體，要想減少大氣污染，就必須首先處理這些氣體，傳統(tǒng)的處理方法是煙氣脫硫技術(shù)，但是隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷提高的研制出了更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方法即脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)。

1、煙氣脫硫技術(shù)二氧化硫是自然界中主要的大氣污染物之一，它的存在對(duì)人類(lèi)的各 個(gè)方面都造成了一定的危害，治理二氧化硫污染物已經(jīng)成為相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)的緊迫的環(huán)保任務(wù)，我國(guó)又是能源消費(fèi)大國(guó)，二氧化硫排放量十分巨大，因此我們必須盡快全面使用高效的脫硫脫硝除塵技術(shù)來(lái)達(dá)到環(huán)保 的要求。

1.1 干法煙氣脫硫干法煙氣脫硫是將吸收劑放入存在二氧化硫的反應(yīng)器中，待二者充分反應(yīng)后進(jìn)行干燥而實(shí)現(xiàn)脫硫。這種脫硫方法雖然在操作方面比較簡(jiǎn)單，但是存在許多缺點(diǎn)比如脫硫率較差、吸收劑利用率低等。

1.2 濕法煙氣脫硫

利用濕法煙氣脫硫技術(shù)時(shí)，需要將堿性溶液或者漿液作為吸收劑進(jìn) 行脫硫。在利用濕法煙氣脫硫時(shí)，有明顯的優(yōu)點(diǎn)是效率非常高并且吸收 劑的利用率也很高但是在操作過(guò)程中流程繁瑣，環(huán)節(jié)較多，過(guò)程中產(chǎn)生 一定量的廢水需要合理處理，一旦處理不當(dāng)將造成二次污染。

1.3 海水煙氣脫硫

海水中存在一些物質(zhì)可以和煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，海水煙氣脫硫 就是主要利用這個(gè)反應(yīng)生成硫酸鹽，而硫酸鹽可以分解，流回大海后并 不會(huì)造成海水污染。海水煙氣脫硫?qū)Φ赜蛴忻黠@限制另外海水的供給量 和海水取水、排水的工程改造費(fèi)用影響對(duì)此種方法的選擇。

1.4 電子束煙氣脫硫電子束煙氣脫硫方法有較高的科技含量，但從工藝方面來(lái)講它是干法煙氣脫硫的一個(gè)分支，因此電子束煙氣脫硫在實(shí)際的脫硫中有廣泛的應(yīng)用。電子束煙氣脫硫是指用高能電子束照射煙氣，通過(guò)輻射反應(yīng)進(jìn)行 脫硫，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生額外的廢水、廢渣，而且副產(chǎn)品還可以用作化肥。

2、煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，煙氣脫硫脫硝除塵的方法也不斷創(chuàng)新和發(fā)展，這里將主要探討催化煙氣脫硫脫硝除塵技術(shù)和氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵 技術(shù)，另外簡(jiǎn)單介紹碳基材料法、脈沖電暈法和金屬氧化物催化法。

2.1 催化煙氣脫硫脫硝除塵技術(shù)

2.1.1 催化煙氣脫硫技術(shù)各國(guó)研究的煙氣脫硫技術(shù)有許多種，但其脫硫的原理是基本相同的，比如有雙循環(huán)新型湍沖文丘里除塵脫硫技術(shù)是中石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的催 化裂化除塵脫硫技術(shù)，它采用了文丘里組件和湍沖組件，圍繞雙塔雙循 環(huán)的煙氣脫硫核心系統(tǒng)，形成了煙氣除塵脫硫工藝。另外還有循環(huán)流化 床干法技術(shù)，它是較為先進(jìn)的運(yùn)用較廣泛的煙氣脫硫技術(shù)法，此種方法 是以循環(huán)流化床原理為基礎(chǔ)，采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，并且通 過(guò)吸收劑的多次循環(huán)來(lái)延長(zhǎng)吸收劑與煙氣的接觸時(shí)間進(jìn)而達(dá)到脫硫的目的。循環(huán)流化床干法技術(shù)較為成熟，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有 140 多套的業(yè)績(jī)， 從目前來(lái)看具有良好的發(fā)展前景。

2.1.2 催化煙氣脫硝技術(shù) 催化煙氣脫硝技術(shù)有選擇性催化還原反應(yīng)煙氣脫硝技術(shù)和臭氧氧化 煙氣脫硝技術(shù)，前者是把還原劑氨氣下游的煙道內(nèi)，經(jīng)過(guò)催化劑的作用，將有害物質(zhì)還原為水和氮?dú)?，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)溫度有較高的要求，在反應(yīng)溫度較高時(shí)催化劑會(huì)產(chǎn)生燃燒或結(jié)晶現(xiàn)象，[1]在反應(yīng)溫度較低時(shí)催化劑的活 HUANJINGYUFAZHAN 129 ▲ 應(yīng)用技術(shù)性又會(huì)因?yàn)槎喾N原因而降低；后者是美國(guó)空氣化工產(chǎn)品有限公司的專利技術(shù)，臭氧能將一氧化氮氧化為易溶于水的高價(jià)態(tài)氮氧化物，之后氮氧 化物和二氧化硫在洗滌塔內(nèi)同時(shí)吸收轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)，最后可達(dá)到 脫硝脫硫的目的。

2.1.3 催化煙氣除塵技術(shù)靜電除塵技術(shù)和氣固分離系統(tǒng)都可以達(dá)到煙氣除塵的目的，靜電除塵技術(shù)利用電極產(chǎn)生高壓電，在電場(chǎng)的作用下催化劑顆粒就會(huì)帶電，因?yàn)檎?fù)電荷相吸引的原因，吸附催化劑細(xì)小顆粒，然后集中回收。氣固 分離系統(tǒng)是傳統(tǒng)的物理分離技術(shù)，首先確定過(guò)濾的壓降，為具有適當(dāng)孔徑大小的多孔過(guò)濾介質(zhì)在表面收集固體，待達(dá)到壓降再反沖洗過(guò)濾器，將粘附的固體卸除，經(jīng)過(guò)灰斗的回收，循環(huán)往復(fù)，最后達(dá)到氣固的分離。

2.2 氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵技術(shù)

氨肥法能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣脫硫、脫硝和除塵的一體化，將三種功能合于一體，這種技術(shù)適合中小型合成氨廠的脫硫脫硝，符合我國(guó)的國(guó)情，在副產(chǎn)品的綜合利用、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益等方面都有較好的收益，應(yīng)該大力推廣和應(yīng)用。

2.2.1 氣體吸收從本質(zhì)上講，氣體吸收過(guò)程就是溶質(zhì)從氣相向液相傳遞的過(guò)程，在 此過(guò)程中，溫度和壓力一定的條件下，煙氣和氨氣接觸時(shí)，部分吸收質(zhì) 向吸收劑進(jìn)行質(zhì)量傳遞，吸收過(guò)程和傳速率相同，從而實(shí)現(xiàn)氣液兩相的動(dòng)態(tài)平衡，這就是氨肥法脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)中的氣體吸收主要原理。

2.2.2 脫硫脫硝氨肥法脫硫主要是對(duì)二氧化硫的吸收過(guò)程，利用溶液對(duì)低濃度的二氧化硫進(jìn)行吸收，氨分子和水分子很容易結(jié)合，從而形成氨的水化物， 氨有極易溶于水的性質(zhì)。在脫硫的過(guò)程中得到的產(chǎn)物可以將其作為吸收氮氧化物的吸收劑，對(duì)于煙氣來(lái)說(shuō)，在氮氧化物中一氧化氮又占到近 90%，所以要脫除的大部分為一氧化氮。

2.3 碳基材料法碳基材料是一種催化劑和吸附劑，它能夠?qū)崿F(xiàn)再生利用同時(shí)具有良好的性能。目前，有四種類(lèi)型的碳基材料即活性炭、活性炭纖維、活性 半焦和活性焦?；钚蕴康奈焦δ茌^強(qiáng)可以吸附二氧化硫和氮氧化物以 及煙塵粒子。利用碳基材料法進(jìn)行脫硫脫硝除塵操作相對(duì)簡(jiǎn)單，還有節(jié) 省占地面積的優(yōu)點(diǎn)，另外還可以帶來(lái)較大的收益。

3、結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，脫硫技術(shù)相對(duì)已經(jīng)成 熟，但是脫硝技術(shù)的發(fā)展還有待提高，未來(lái)一段時(shí)間要盡快完善脫硝技 術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)保護(hù)大氣環(huán)境，達(dá)到自然環(huán)保的目的，單純的對(duì)煙氣進(jìn)行 脫硫是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有將脫硫脫硝一體化，然后在脫硫脫硝一體化技 術(shù)中加入除塵技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)最終的目標(biāo)。在一體化技術(shù)中要注意避免二次污染的產(chǎn)生，現(xiàn)在，該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還不夠完善，還需要對(duì)脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)進(jìn)行研究改善，進(jìn)而更好的實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境的保護(hù)。

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