煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)研究

齊蕓芳

摘要：本文首先對于工業(yè)煙氣中的脫硫脫硝技術(shù)概要進行介紹，其次從兩個方面說明了工業(yè)生產(chǎn)中脫硫工藝所存在的幾點漏洞，最后從不同的方面和角度對于提高脫硫效率，減少環(huán)境污染進行綜合闡述，希望能夠推動脫硫脫硝一體化的建設(shè)，減少對于周圍環(huán)境的污染程度，構(gòu)建綠色，環(huán)保的生態(tài)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：煙氣;脫硫脫硝;一體化技術(shù)

引言：

燃燒的煙氣中含有大量的硫化物以及氮化物，這些物質(zhì)如果沒有經(jīng)過處理直接排放到空氣中將會對自然環(huán)境造成重大的破壞，嚴重影響人類社會的正常生活。同時隨著工業(yè)化程度的不斷加深，很多的城市工業(yè)每天都在增加排放出來的煙氣，所以減少煙氣中的硫化物質(zhì)，是我們當前需要迫切考慮和關(guān)注的主要問題。

一、脫硝脫硫技術(shù)概要

脫硫脫硝原本需要兩步完成的工作，當前只需要應(yīng)用一定的技術(shù)手段就可以實現(xiàn)一體化的連續(xù)工作。目前很多的發(fā)達國家生產(chǎn)工業(yè)都已經(jīng)普遍利用了這樣的裝置，但是在大型的生產(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用效果不是很明顯，即使是當前科技發(fā)展程度最高的國家這項工藝仍然處于初級的實驗階段。根據(jù)脫硫原理的不同可以將一體化系統(tǒng)分為不同的部分，分別為聯(lián)合脫硫脫硝和同時脫離技術(shù)。二者的共同點在于整個反應(yīng)的進行都是處于一個發(fā)生裝置中進行，二者的缺點在于是否需要添加額外的氨氣從而達到脫硫目的。應(yīng)用聯(lián)合脫硫技術(shù)需要分為兩個不通過部分脫除內(nèi)部的二氧化硫以及三氧化硫，用氨氣作為還原劑。所以這種技術(shù)實質(zhì)上還是分布進行的，但是對于同步脫硫技術(shù)而言可以稱為一體化技術(shù)，僅僅需要用一種反應(yīng)劑就可以在整個反應(yīng)的過程中所有的硫元素清理干凈^[1]。

聯(lián)合脫硫技術(shù)需要應(yīng)用碳質(zhì)的材料吸附方法，這種方法在使用之前應(yīng)該準備好活性炭和活性焦，雖然后者應(yīng)用不是很廣泛但是配置的方法和活性炭類似，因為這種材料體積較小，單位強度比較大，所以具有更好的脫硫性能。一般煙氣中所含有的二氧化硫和三氧化硫在活性焦的作用下能夠轉(zhuǎn)換為硫酸，氮氧化物則能夠在氨氣的影響下分解為水和氮氣。

這種方法的工藝過程比較簡單，主要可以分為三個環(huán)節(jié)分別為吸附，分解和再生三個部分組成。首先外部的煤煙進入活性焦吸附的吸收塔內(nèi)部，二氧化硫在這個部分被吸收，在下一個階段內(nèi)部的氨氣能夠清除氮化物。很多的國家當前已經(jīng)能夠成功將這種技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，并且脫硫脫硝的效率高達98%。但是應(yīng)用活性焦還是存在一定問題的，例如在控制塔內(nèi)部噴射氨氣容易增加該種材料的黏附性，導(dǎo)致內(nèi)部的氣流流通不順暢，所以反應(yīng)塔內(nèi)部的氣流應(yīng)該穩(wěn)定控制在一定范圍內(nèi)，具體的細節(jié)還有待于進一步完善。

二、當前一體化技術(shù)存在的主要問題

（一）脫硫效率不高

對于很多的中小型企業(yè)而言，限于內(nèi)部的經(jīng)濟，技術(shù)實力以及外部的市場環(huán)境影響，在研究煙氣脫硫脫硝工作中缺少專業(yè)的實驗設(shè)備和計劃方案，因此這項工作研究的實際價值很難被體現(xiàn)出來。為了能夠全面提高脫硫脫硝效率，減少對于周圍環(huán)境的影響和危害，目前中小企業(yè)可以采用爐內(nèi)噴鈣技術(shù)，對于經(jīng)濟實力不是很突出的企業(yè)而言這種技術(shù)不僅操作起來方便簡單，在實現(xiàn)精準脫硝的前提條件下，未來在市場的發(fā)展同樣具有很大的潛力，因此有關(guān)企業(yè)可以嘗試研究一下這種方案。

（二）材料發(fā)展緩慢

當前市場流動比較廣泛的材料主要包含了活性炭吸附和氧化銅材料。首先應(yīng)用這兩種吸附材料因為內(nèi)部的空隙比較大，因此適用于很多的復(fù)雜環(huán)境，尤其對于活性炭而言應(yīng)用在脫硫脫硝工藝中效率非常明顯，但是目前存在的問題在于隨著國家工業(yè)化規(guī)模的不斷擴大，活性炭材料無論是質(zhì)量上還是數(shù)量上都已經(jīng)無法滿足工業(yè)生產(chǎn)制造的要求。其次對于氧化銅材料而言，這種吸收還原的方法用氧化銅作為吸收劑，在反應(yīng)塔中注入一定數(shù)量的氨氣，將氧化銅和二氧化硫集中在氧化性比較強的區(qū)域中反應(yīng)生成硫酸銅，飽和后的氣體可以被送回爐中進行再生處理。氧化銅工藝雖然具備比較好的反應(yīng)效果，但是銅畢竟作為一種微量元素，在自然界中的造價比較昂貴，所以如果將這種材料大規(guī)模投入生產(chǎn)制造中，將會消耗較多的經(jīng)濟成本，不利于企業(yè)的長久發(fā)展。

當然隨著時代的進步，很多的新型電子設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用在實際的脫硫脫硝工藝中，例如電子光束和脈沖電暈的方式。但是新型的電子設(shè)備需要高昂的日常維護費用以及防護裝置，在平常的工作中還需要防止出現(xiàn)能源外泄的情況^[2]。

三、提高一體化系統(tǒng)工作效率的主要措施

（一）創(chuàng)新施工工藝

現(xiàn)代企業(yè)完全可以利用創(chuàng)新工業(yè)生產(chǎn)模式的方式來提高脫硫脫硝的效率，例如目前國內(nèi)已經(jīng)成功應(yīng)用的選擇性脫硫脫硝技術(shù)，該種工藝可以作為輔助生產(chǎn)技術(shù)保證材料中煙氣的碳化物能夠被最大程度上還原為氮氣。同時在高效率的催化劑作用之下還可以將原本的二氧化硫再次還原成硫酸銅或者硫酸無害的物質(zhì)。目前在生產(chǎn)中這種技術(shù)已經(jīng)被發(fā)展成為多種多樣的工藝形式，雖然形式不一但是最后具體操作的形式還是一樣的。在所有的工序中都需要完全開展除塵業(yè)務(wù)，并且運用高溫隔絕的方式進行脫硝工藝，最后一步還需要將硫化物利用一定的化學(xué)手段還原為無害的物質(zhì)，從而幫助企業(yè)實現(xiàn)高效脫硫的目的。

（二）高效選擇氯酸氧化法

在煙氣脫硫一體化工業(yè)發(fā)展的過程中，應(yīng)用氯酸進行液化脫硝也是一種效率比較高的技術(shù)手段，這種方式的反應(yīng)原理如下首先將煙氣搜集到反應(yīng)塔內(nèi)部，然后用氯酸這種物質(zhì)將內(nèi)部的硫化物和氮化物轉(zhuǎn)換為無害或者可以用于工業(yè)生產(chǎn)的硝酸，硫酸等物質(zhì)。相關(guān)的技術(shù)人員甚至可以投入適當?shù)臒龎A和硫化鈉吸收反應(yīng)塔中沒有反應(yīng)完全的物質(zhì)，直到將所有的酸性物質(zhì)全部吸收完畢。應(yīng)用氯酸進行反應(yīng)的主要優(yōu)點在于適應(yīng)能力比較強，對于周圍的環(huán)境反應(yīng)溫度需求不是很大，能夠滿足企業(yè)的動態(tài)發(fā)展需求，同時應(yīng)用人員需要能夠注意的一點在于通常情況下的氯酸都是具有較強的腐蝕性的，因此在應(yīng)用這項技術(shù)之前應(yīng)該事先檢查材料設(shè)備的內(nèi)部性能以及質(zhì)量，所以這也就需要投入更多的資金去研究這些問題^[3]。

（三）科學(xué)應(yīng)用新型再生工藝

干式吸附再生工藝在市場上主要分為三種不同的表現(xiàn)形式，分別為尿素法，LILAC以及NIXSO技術(shù)。其中后者的作用機理主要為將鈉鹽等物質(zhì)涂抹在反應(yīng)球中，外部的鈉鹽能夠在球體進行轉(zhuǎn)動的過程中將燃燒的煙氣中含有的硫化物指全部吸收。同時工作人員還可以二次利用這些已經(jīng)吸附飽和的材料，將這些鈉鹽投入到合適的環(huán)境下，鈉鹽能夠因為溫度的催化從新分解出來原來吸收的氮氧化物。當這種分解出來的物質(zhì)在空間中達到濃度最大范圍的時候吸附劑也就可以停止分解達到一個平衡位置，工作人員也就可以對于其余的氣體進行搜集和利用，這種方式在平常的生活中應(yīng)用范圍也是比較廣闊的^[4]。

四、結(jié)束語

現(xiàn)代化工企業(yè)要想能夠取得持續(xù)長久的發(fā)展，一方面應(yīng)該努力提高自身的產(chǎn)品質(zhì)量，另一方面還應(yīng)該應(yīng)召國家保護環(huán)節(jié)的生態(tài)要求。所以本文希望能夠通過對于脫硫脫硝技術(shù)的闡述幫助更多的中小型生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)自身的不足所在，并且積極利用新型科技設(shè)備對于生產(chǎn)的工藝進行創(chuàng)新發(fā)展，最大程度上減少對于周圍的污染。

參考文獻：

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[3]? 李鴻琦，章小林，李小定. 煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的研究進展[J]. 電力科技與環(huán)保，2014，30（3）：14-15.

[4]? 吳興斌，楊冰，李延真. 氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)的研究[J]. 化工管理，2016（31）：165-165.

（作者單位：北京工業(yè)大學(xué)）