國(guó)內(nèi)外煙氣治理技術(shù)調(diào)研

1、1鍋爐煙氣治理技術(shù)調(diào)研1引言引言隨著世界人口的膨脹和人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，大氣酸化問(wèn)題日益嚴(yán)重，導(dǎo)致了地球生態(tài)環(huán)境的破壞，給人類造成了巨大的損失和傷害。大氣酸化的主要原因是機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及燃煤發(fā)電、鋼鐵、水泥等工業(yè)廢氣，這些廢氣中含有CO，CO2，NOx，CnHm，SO2及煙塵等，其中，SO2和NOx(尤其是NO)是危害最為嚴(yán)重，也最難脫除的污染物。因此，許多國(guó)家對(duì)SO2和NOx排放量的限制都有嚴(yán)格的規(guī)定。由于我國(guó)的城市污染為煤煙型污染，高水

2、平的SO2和煙塵污染共同作用，造成對(duì)人體健康的經(jīng)濟(jì)損失約為950億元(1995年)，占本國(guó)生產(chǎn)總值的1.6%，1995年全國(guó)SO2排放量達(dá)2370萬(wàn)t，居世界第一位，SO2排放量持續(xù)增加使我國(guó)的酸雨發(fā)展迅速，嚴(yán)重的酸性降水和脆弱的生態(tài)系統(tǒng)使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生NOx都與燃料燃燒有關(guān)?；剂?煤、石油和天然氣)燃燒過(guò)程中NOx的生成有二種機(jī)理:含氮燃料的氧化(燃料NOx)；空氣中的氮在高溫下與氧化合(熱NOx)；燃料自由

3、基與氮?dú)夥磻?yīng)生成HCN中間體進(jìn)而氧化生成(快速NOx)。NOx的危害主要有如下二個(gè)方面:①直接損害人類健康和動(dòng)植物的機(jī)體，超過(guò)一定濃度的NOx會(huì)影響動(dòng)物的肺功能；②是酸雨形成的重要來(lái)源；③對(duì)另一種污染物O3及光化學(xué)煙霧的形成起催化作用。2脫硫技術(shù)脫硫技術(shù)國(guó)內(nèi)外已經(jīng)建成的煙氣脫硫設(shè)施以燃煤電廠居多，脫硫技術(shù)的研究也以電廠為主，石油煉化企業(yè)脫硫技術(shù)研究可在一定程度上借鑒電廠煙氣脫硫已有的成熟技術(shù)。目前，按副產(chǎn)物的形態(tài)，煙氣脫硫技術(shù)可分為濕法

4、、干法、半干法三種。濕法煙氣脫硫技術(shù)(WFGD)吸收劑在液態(tài)下與SO2反應(yīng)，脫硫產(chǎn)物也為液態(tài)。該法脫硫效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，但投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、系統(tǒng)復(fù)雜、脫硫后產(chǎn)物較難處理、易造成二次污染。干法煙氣脫硫技術(shù)(DFGD)脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進(jìn)行。該法系統(tǒng)簡(jiǎn)單、無(wú)污水和廢酸排出、設(shè)備腐蝕小、運(yùn)行費(fèi)用低，但脫硫效率較低。半干法煙氣脫硫技術(shù)(SDFGD)半干法吸取了濕法和干法的優(yōu)點(diǎn)，脫硫劑在濕態(tài)下脫硫，32.2干法煙氣脫硫技術(shù)優(yōu)點(diǎn):干

5、法煙氣脫硫技術(shù)為氣同反應(yīng)，相對(duì)于濕法脫硫系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、投資和運(yùn)行費(fèi)用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無(wú)污水處理系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn):反應(yīng)速度慢，脫硫率低，先進(jìn)的可達(dá)60～80%。但目前此種方法脫硫效率較低，吸收劑利用率低，磨損、結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重，在設(shè)備維護(hù)方面難度較大，設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性不高，且壽命較短，限制了此種方法的應(yīng)用。分類:常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有活性炭吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、

6、金屬氧化物脫硫法等。典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。以石灰石為例，在高溫下煅燒時(shí)，脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，它和煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸鈣，達(dá)到脫硫的目的。2.2.1活性炭吸附法原理:SO2被活性炭吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3)，再與水反應(yīng)生成H2SO4，飽和后的活性炭可通過(guò)水洗或加熱再生，同時(shí)生成稀H2SO4或高濃度SO2。可獲得副產(chǎn)品H2SO4，液態(tài)SO2和單質(zhì)S，即可以有效地控

7、制SO2的排放，又可以回收硫資源。該技術(shù)經(jīng)西安交通大學(xué)對(duì)活性炭進(jìn)行了改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出成本低、選擇吸附性能強(qiáng)的ZL30，ZIA0，進(jìn)一步完善了活性炭的工藝，使煙氣中SO2吸附率達(dá)到95.8%，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。2.2.2電子束輻射法原理:用高能電子束照射煙氣，生成大量的活性物質(zhì)，將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2)，進(jìn)一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。2.2.3荷電