燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)研究進展

1、<p>　　燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)研究進展</p><p>　　摘要：中國是一個能源消耗大國，在燃料的使用領(lǐng)域中，燃煤的使用率占所有燃料的較大比重。中國北方地區(qū)是中國消耗燃煤最為重要的區(qū)域，以冬季鍋爐取暖為主要的耗煤方式。隨著社會的發(fā)展，在當代社會嚴重污染的今天，煙氣脫硫技術(shù)的推廣也越來越重要。&#160; </p><p>　　關(guān)鍵詞：燃煤煙氣; 脫硫; 脫硝；技術(shù) &l

2、t;/p><p>　　中圖分類號： TK229.6 文獻標識碼： A </p><p>　　一、煙氣脫硫脫硝技術(shù)推廣意義 </p><p>　　在我國一次能源構(gòu)成和消費中，煤炭所占的比例高達70%，其中燃煤電廠又是我國耗煤和二氧化硫及氮氧化物排放的大戶。因此控制燃煤電廠排放的二氧化硫及氮氧化物，是目前我國大氣污染控制領(lǐng)域最為緊迫的任務(wù)之一.占煤炭產(chǎn)量75%的原煤用于直接

3、燃燒，煤燃燒過程中產(chǎn)生嚴重污染。隨著人們環(huán)境意識的不斷增強，減少污染源、凈化大氣、保護人類生存環(huán)境的問題正在被億萬人們所關(guān)心和重視，尋求解決這一污染措施，已成為當代科技研究的重要課題之一。因此控制SO2的排放量，既需要國家的合理規(guī)劃，更需要適合中國國情的低費用、低耗本的脫硫技術(shù)。&#160; </p><p>　　二、主要技術(shù)&#160; </p><p>　　1、聯(lián)合脫硫

4、脫硝技術(shù) </p><p>　　這項技術(shù)是當今世界上應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫脫硝技術(shù),因為傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)可以去除煙氣中的SO2,同時,選擇性催化還原技術(shù)(簡稱SCR)可 以去除煙氣中的NOx,這兩種技術(shù)各自工作,不相互干擾,一般可以達到比較理想的效果。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)常常采用高性能石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)來去除煙 氣中的SO2,并用SCR技術(shù)去除NOx。一般來說,石灰石-石膏煙氣脫硫體系選用的技術(shù)方式是濕式技術(shù),而現(xiàn)

5、階段比較先進的SCR體系卻采用干式技術(shù)。 現(xiàn)在,該技術(shù)在日本、德國、瑞典等發(fā)達國家已得到廣泛的應(yīng)用,其優(yōu)點主要是,不論入口處的SO2和NOx濃度是多高,經(jīng)過處理,都能達到脫硫率90%以上 和脫硝率80%以上的理想效果,但美中不足的是在該項技術(shù)在運行過程中會形成表面結(jié)垢,從而降低了對SO2和NOx脫除的效率,并且會阻塞和腐蝕正在運行 的設(shè)備,比如GGH。 </p><p>　　2、同時脫硫脫銷技術(shù) </p&g

6、t;<p>　　用兩套裝置分別脫除煙氣中的對SO2和NOx,不但所占空間大,而且投資費用高、操作起來也比較困難,從而同時脫硫脫硝技術(shù)越來越受到業(yè)界的 廣泛關(guān)注。但是,同時脫硫脫硝技術(shù)還處于研究階段,尚未得到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。這項技術(shù)可分為:燃燒過程的同時脫除技術(shù)和燃燒后同時脫除技術(shù),后者將會在工 業(yè)生產(chǎn)中得到大規(guī)模應(yīng)用,技術(shù)方式可分為濕法和干法?，F(xiàn)階段,國際上大多研究機構(gòu)主要集中研究干式同時脫硫脫硝技術(shù)。下面主要介紹有一定研

7、究成果的同時脫 硫脫硝技術(shù)。 </p><p>　　3、軟錳礦法煙氣脫硫資源化技術(shù) </p><p>　　MnO2是一種良好的脫硫劑。在水溶液中，MnO2與SO2發(fā)生氧化還原發(fā)應(yīng),生成了MnSO4。軟錳礦法煙氣脫硫正是利用這一原理，采用軟錳礦漿作為吸收劑，氣液固湍動劇烈,礦漿與含SO2煙氣充分接觸吸收，生成副產(chǎn)品工業(yè)硫酸錳。該工藝的脫硫率可達90％，錳礦浸出率為80％，產(chǎn)品硫酸錳達到工業(yè)硫

8、酸錳要求（GB1622－86）。常規(guī)生產(chǎn)工業(yè)硫酸錳方法是：軟錳礦粉與硫酸和硫精沙混合反應(yīng)，產(chǎn)品凈化得到工業(yè)硫酸錳。由于我國軟錳礦品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。該法與常規(guī)生產(chǎn)工業(yè)硫酸錳相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液雜質(zhì)也降低，原料成本和工藝成本都有降低，比常規(guī)生產(chǎn)工業(yè)硫酸錳方法節(jié)約成本25％以上， 加之國家對環(huán)保產(chǎn)品在稅收上的優(yōu)惠，競爭力將大大提高。 </p><p>　　4、電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術(shù) <

9、;/p><p>　　電子束氨法煙氣脫硫脫硝工業(yè)化技術(shù)（簡稱CAEB－EPS技術(shù)），充分挖掘電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)的潛力，結(jié)合中國具體國情，具有投資省、運行費用低、運行維護簡便、可靠性高等獨有的特點，居國際先進水平。CAEB－EPS技術(shù)是利用高能電子束（0.8~1MeV）輻照煙氣，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化成硫酸銨和硝酸銨的一種煙氣脫硫脫硝技術(shù)。 </p><p>　　5、脈沖電暈等離

10、子法 </p><p>　　這項技術(shù)是學(xué)者Masuda和Mizunou,在20世紀80年代中期率先提出來的,由電子束照射法發(fā)展而來,其脫硫脫硝的原理與電子束照射法的大體一致,主要區(qū)別在于而這項技術(shù)則采用高壓電源電暈放電代替加速器電子束產(chǎn)生的。 </p><p>　　脈沖電暈等離子法脫硫脫硝的過程可以一分為三。 </p><p>　　首先,脈沖放電產(chǎn)生含有大量的高能電

11、子、離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有很強氧化性的自由基的等離子體,其中活性粒子的平均能量大于氣體分子的鍵能, 而這些活性粒子與煙氣中的有害分子碰撞,一可以打開氣體分子鍵,生成一些單原子分子和固體微粒,一可以產(chǎn)生大量的自由基和氧化性極強的臭氧。由這些單原子 分子、自由基和臭氧組成的活性粒子所引起的化學(xué)反應(yīng)最終將廢氣中的有害物質(zhì)變成無害物質(zhì)。 </p><p>　　6、石灰石/石膏濕法 </p><p>

12、;　　該方法是世界上最成熟的煙氣脫硫技術(shù)，采用石灰或石灰石乳濁液吸收煙氣中的SO2，生成半水亞硫酸鈣或石膏。優(yōu)點：①脫硫效率高(有的裝置Ca/S=1時，脫硫效率大于90%)；②吸收劑利用率高，可達90%；③設(shè)備運轉(zhuǎn)率高(可達90%以上)。缺點：成本較高、副產(chǎn)物產(chǎn)生二次污染等7、催化氧化法煙氣脫硫技術(shù) </p><p>　　該法采用適用低濃度的新型催化劑，通過催化氧化，在脫硫過程中，將SO2轉(zhuǎn)化為硫酸，其脫硫效率高

13、于90%,產(chǎn)品有市場，以國內(nèi)有關(guān)研究為基礎(chǔ)，通過與國外合作研究、國內(nèi)留學(xué)基金資助，其技術(shù)正逐步成熟，有望成為一種有競爭力的新型煙氣脫硫技術(shù)。 </p><p>　　7.1造紙黑液煙氣脫硫技術(shù) 該技術(shù)利用造紙黑液脫除煙氣中SO2，既治理了SO2煙氣污染又使造紙黑液得以處理，并同時回收生產(chǎn)木質(zhì)素。 </p><p>　　7.2煙氣除塵脫硫一體化技術(shù) 以堿性液體（石灰、石灰石、其他堿液廢液）為吸

14、收劑，在一結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全的裝置中去除煙氣中SO2，脫硫效率50～95％，除塵效率>90％，投資省，運行費低，占地面積小，阻力小，適用于35t/h以下鍋爐使用。 </p><p>　　8、微生物煙氣脫硫技術(shù)研究 </p><p>　　利用微生物作用，將千代田法脫硫的低價鐵氧化為高價鐵，循環(huán)使用，脫硫與尾液處理并用。脫硫率>90%，在常溫常壓下，效率優(yōu)于千代田法,為國家自然科學(xué)

15、基金。 </p><p>　　9、等離子法煙氣脫硫技術(shù) </p><p>　　煙氣SO2中在高壓脈沖電壓作用下，與加入的NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4,脫硫效率大于90％，已完成400m3/h的實際燃煤煙氣試驗。該法為國家自然科學(xué)基金資助項目。 </p><p>　　10、絡(luò)合鐵法煙氣脫硫技術(shù) </p><p>　　該法由我校和美國勞倫斯國

16、家實驗室合作研究，并獲國家回國人員資金資助，有關(guān)研究表明，采用絡(luò)合鐵法煙氣脫硫，脫硫效率可達90％以上，硫可回收利用，脫硫劑再生容易，損失率低。&#160; </p><p>　　三、煙氣脫硫脫硝技術(shù)的發(fā)展趨勢 </p><p>　　1、在研究煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)的同時,理論研究將會更加深入,如反應(yīng)機理和反應(yīng)動力學(xué)等等,為該項技術(shù)走出實驗室階段,實現(xiàn)工業(yè)化提供充分的理論和堅實的依據(jù)

17、。 </p><p>　　2、目前,國內(nèi)外的研究主要集中于煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)這方面則集中在干法上,在以后的研究中,研究人員則加強研究濕法同時脫硫脫硝技術(shù),為今后鍋爐技術(shù)改造節(jié)約大量資金,減少投資金額,降低投資風險,以避免不必要的浪費。 </p><p>　　3、研究任何一項煙氣脫硫脫硝技術(shù),都要結(jié)合我國國情。因此,應(yīng)主要研發(fā)能夠在中小型鍋爐上廣泛應(yīng)用的高效、低耗、能易操作的同時脫硫脫硝技

18、術(shù)。&#160; </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　我們發(fā)展煙氣脫硫脫硝技術(shù)的主要目的是考慮到我國目前的空氣環(huán)境污染嚴重，環(huán)境因素將制約未來的發(fā)展空間。因此，著力發(fā)展煙氣脫硫脫硝技術(shù)，探究更為高效和低成本的技術(shù)，為我國的環(huán)境保護建設(shè)作出貢獻。&#160; </p><p><b>