火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)探究

胡詩(shī)字 傅黎寬

摘要：近年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展背景下，火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)得到了有效的發(fā)展，同時(shí)也成為當(dāng)下煙氣污染治理的重要措施之一。

關(guān)鍵詞：火電廠；煙氣；脫硫脫硝；一體化技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，越來(lái)越大的能源需求使得以火電廠為代表的能源企業(yè)開(kāi)足馬力生產(chǎn)，而火電廠的煙氣排放對(duì)空氣質(zhì)量會(huì)造成嚴(yán)重的危害，大氣污染的一大污染源便是來(lái)自火電廠的煙氣排放。這些被排到空氣里的污染氣體中含有大量的硫化物、氮化物以及粉塵小顆粒，他們?cè)诳諝庵薪?jīng)過(guò)一系列變化最后變成了我們最頭疼的霧霾問(wèn)題和酸雨問(wèn)題。基于此，火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的實(shí)施勢(shì)在必行。

一、脫硫脫硝一體化技術(shù)現(xiàn)狀分析

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出多樣化的跡象，各種不同的方法也被源源不斷的發(fā)明出來(lái)。對(duì)于脫硫這一工藝來(lái)說(shuō)，目前的處理技術(shù)已經(jīng)十分成熟，能夠運(yùn)用在實(shí)際的生產(chǎn)中且效果明顯。但是對(duì)于脫硝這一工藝來(lái)講，現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)手段還是沒(méi)辦法做到完美處理，主要是因?yàn)槊撓踹^(guò)程中產(chǎn)生的一系列副產(chǎn)物無(wú)法有效轉(zhuǎn)化為可收集物質(zhì)或者對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)，他們排放到空氣中依舊能對(duì)空氣造成二次污染。在這種前提下，研究者們將目光轉(zhuǎn)向了脫硫技術(shù)與脫硝技術(shù)同步、協(xié)調(diào)進(jìn)行的處理技術(shù)也就是俗稱的一體化技術(shù)，研究怎樣將脫硫脫硝過(guò)程中產(chǎn)生的有害產(chǎn)物進(jìn)行無(wú)害化處理或者回收利用。一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于將兩個(gè)處理流程結(jié)合在一起，不僅能幫助火電企業(yè)節(jié)約購(gòu)置兩套不同設(shè)備的資金，還能降低處理副產(chǎn)物的成本，提高脫硫脫硝的效率。當(dāng)前，已經(jīng)出現(xiàn)的技術(shù)整體上的思想都是利用技術(shù)手段將氣態(tài)的硫化物和氮化物固定下來(lái)轉(zhuǎn)化為固態(tài)物質(zhì)，再將這些物質(zhì)加以合理利用產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

二、火電廠煙氣聯(lián)合脫硫脫硝一體化技術(shù)

（一）聯(lián)合脫硫脫硝一體化技術(shù)中的煙氣凈化技術(shù)

在應(yīng)用煙氣凈化工藝過(guò)程中，利用脈沖噴射式布袋除塵室將除塵、脫硝、脫硫有效的結(jié)合在一起?；痣姀S的煙氣中含有SO2，首先在布袋除塵器中注入鈉基脫硫劑和鈣劑，再通過(guò)布袋外表的過(guò)濾層將SO2脫除掉，對(duì)于火電廠煙氣中含有的NOX主要通過(guò)氨氣來(lái)進(jìn)行消除，首先將氨氣噴人煙道中，再利用布袋中的SCR來(lái)完成下一步工作。同時(shí)要完成煙氣的除塵工作，在該流程中主要利用布袋自身具有的功能來(lái)實(shí)施。該工藝主要有以下特點(diǎn)：第一，在正常情況下，利用煙氣凈化工藝能夠?qū)煔獾?5%去除；第二，由于該工藝將3種污染物的脫出功能綜合為一體，有效地降低了占地面積和技術(shù)應(yīng)用成本；第三，應(yīng)用煙氣凈化工藝時(shí)，在選擇性催化劑脫硝之前就已經(jīng)將顆粒物和SO2去除，有效地降低了硫酸銨在催化劑層中的中毒、磨損以及堵塞。

（二）聯(lián)合脫硫脫硝一體化技術(shù)中的活性炭技術(shù)

在應(yīng)用活性炭技術(shù)過(guò)程中，具體的工作原理如下：第一，在脫硫塔中設(shè)置有活性炭，活性炭會(huì)將通過(guò)脫硫塔的煙氣中的SO2吸附掉，再經(jīng)過(guò)催化、氧化后將SO2轉(zhuǎn)化為吸附態(tài)的硫酸，并隨著活性炭轉(zhuǎn)送到分離塔中。第二，當(dāng)煙氣中的SO2被吸附掉后，剩余的煙氣會(huì)輸送到二級(jí)脫硝塔中，通過(guò)活性炭的進(jìn)一步催化，使煙氣中的NH3和NO2產(chǎn)生反應(yīng)進(jìn)一步生成N2。第三，在分離塔中利用活性炭吸附硫酸，在350℃的環(huán)境下進(jìn)行熱解和再生，從而將高濃度的SO2釋放出來(lái)。在應(yīng)用活性炭技術(shù)實(shí)施脫硫脫氨主要注意以下幾點(diǎn)：第一，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到100-200℃時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)90%的SO2脫出率、70%的NOX脫出率；第二，為了保障活性炭的性能，要注意活性炭的制備流程和質(zhì)量，其中包括原料性質(zhì)、炭化以及活化等特征；第三，要高度關(guān)注活性炭應(yīng)用過(guò)程中的液NH3、煙氣流量、入口煙溫以及滯留時(shí)間等，從而保障活性炭技術(shù)發(fā)揮有效的脫硫脫硝效能。

三、火電廠煙氣同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)

（一）干式同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)

以高能輻射法為例，高能輻射法主要分為兩種，一種是PPCT，另外一種是EBA，其中EBA是電子束照射法的縮寫，主要是通過(guò)電子加速器產(chǎn)生的高能等離子體對(duì)煙氣中的污染物實(shí)施氧化，通過(guò)強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)來(lái)消除NOX和SO2，同時(shí)利用水蒸氣進(jìn)一步的反應(yīng)，最終生成硫酸和硝酸，同時(shí)和提前注入的氨進(jìn)行反應(yīng)，最終獲得硝酸銨和硫酸銨，而干凈的煙氣會(huì)被排放出去。PPCT是脈沖電暈等離子體法的縮寫，該方法通過(guò)高壓脈沖電源發(fā)電來(lái)將加速器電子束進(jìn)行替代，整體的應(yīng)用原理和電子束照射法相同。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電子束法已經(jīng)得到了有效的應(yīng)用，整體的脫硫效果可以達(dá)到90%，脫硝率略低，整體達(dá)到了18%，但是其具有明顯的優(yōu)勢(shì)，例如脫硫脫硝過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生廢渣、廢水，同時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，生成的副產(chǎn)物經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的加工生成肥料，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但是其缺點(diǎn)也非常明顯，消耗的成本比較高，脫硫脫硝過(guò)程會(huì)對(duì)產(chǎn)生的X射線進(jìn)行防護(hù)，但是在工程中可能出現(xiàn)污染的轉(zhuǎn)嫁。

（二）濕法煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)

以氯酸氧化法為例，通過(guò)氯酸的強(qiáng)氧化能力來(lái)吸收煙氣中的一氧化氮和二氧化硫，該方法的特點(diǎn)是能夠利用一套設(shè)備完成整個(gè)流程，通過(guò)堿式吸收法和氧化吸收法來(lái)實(shí)施，有效地提升了脫出二氧化硫和一氧化氮的效果，同時(shí)可以將煙氣中的有毒微量金屬元素進(jìn)行脫出，該技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)產(chǎn)生催化劑失活和中毒等現(xiàn)象，適應(yīng)性比較強(qiáng)，同時(shí)對(duì)煙氣的限制范圍比較窄，在正常的環(huán)境下就可以進(jìn)行氧化吸收，但缺點(diǎn)也比較明顯，氯酸吸收劑不容易制取，對(duì)反應(yīng)設(shè)備的腐蝕性比較強(qiáng)，產(chǎn)物中的廢酸會(huì)造成二次污染等情況。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，脫硫脫硝一體化技術(shù)的發(fā)展還不是很完善，今后依舊有很長(zhǎng)的一段路要走。脫硫技術(shù)與脫硝技術(shù)需要協(xié)同發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)一體化，然而脫硫技術(shù)的成熟運(yùn)用并不能復(fù)制到脫硝技術(shù)上去，現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)手段仍然無(wú)法良好的處理脫硝過(guò)程中產(chǎn)生的一系列問(wèn)題。科學(xué)研究者們還需要加快新技術(shù)的突破，爭(zhēng)取在脫硝技術(shù)中實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物回收利用，提高脫硝效率。煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的發(fā)展前景依舊十分光明，在環(huán)保壓力日趨增大的未來(lái)，一體化技術(shù)的研發(fā)必將得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。

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