煙氣的同時脫硫脫硝工藝還沒有得到工業(yè)普遍應用。日前同時的脫硫脫硝技術可以從以下兩種情況來分類:燃煤鍋爐內(nèi)燃燒過程中進行同時的脫硫脫硝工作及對于燃煤鍋爐燃燒之后的煙氣進行同時的脫硫脫硝工作。目前對于燃燒之后的煙氣進行脫除技術是未來工業(yè)化發(fā)展的方向,其工藝可分為濕法技術、干法技術。
(1)干法同時脫硫脫硝
干法工藝包括堿性噴霧干燥、吸收劑噴射法、固相吸收及再生法等。
ER法在我國常用的堿式噴霧干燥法。其主要的流程是把氨氣先加入反應器再通入煙氣,其次使電子加速器在反應器內(nèi)產(chǎn)生相應的煙氣,并且使得該煙氣內(nèi)的氣體得到活化,進而產(chǎn)生活性離子和基團,該自由基使得煙氣內(nèi)SO2和NO氧化形成SO3和NO2,然后和NH3或尿素反應生成相應的硫酸銨和。該工藝有較高的脫硫脫硝效率,大多數(shù)情況下脫硫達到90%左右,脫硝可達于70%左右。但是其存在的主要問題是裝備的成本、運行以及維修的費用比較昂貴,且還需要對強射線進行防輻射屏蔽等。
NO×SO法是干式吸附再生法,其是采用吸收劑為浸漬過碳酸鈉的γ-Al2O3圓球來對煙氣進行同時脫硫脫硝,此方法的脫硫效率為90%左右,脫硝效率為70%~90%,但其技術存在的主要問題是吸附劑的需求量較大、設備占地較大、成本高、設備動力消耗較大等。
活性炭脫硫脫硝法是干式吸收再生工藝。該工藝流程主要是流經(jīng)吸附,其次是解析,最后通過硫回收來進行的。當鍋爐煙氣進入吸收塔內(nèi),二氧化硫在吸收塔段被脫除,脫硫率在97%左右,氮氧化物在吸收塔第二段被脫去,脫硝率在80%左右。但是該技術目前存在主要問題是活性炭價格較高、脫硫效率較低、易造成二次污染等。
(2)濕法同時脫硫脫硝
濕法同時脫硫脫硝技術主要包括有氯酸氧化法、濕式絡合吸收法、尿素凈化法等。
氯酸氧化法主要的流程是煙氣首先通過含有氯酸的堿式吸收塔,其次在氧化吸收塔被氧化吸收,該工藝脫除效率比較高。但是該工藝目前存在的問題是氯酸的吸收劑比較難制取、設備的腐蝕性較強、易產(chǎn)生廢酸等造成二次污染等。
濕式絡合吸收法一般將釩或鐵作催化劑。一氧化氮不易溶于水,但在水內(nèi)加入金屬螯合物,例如亞鐵螯合物絡合劑,可以和一氧化氮迅速發(fā)生反應進而形成亞硝酰絡合物,從而加快一氧化氮吸收速率以及吸收容量,最后實現(xiàn)同時脫硫脫硝。但是該工藝目前存在的關鍵問題在于螯合物的循環(huán)利用較困難,其關系到未來是否可以工業(yè)化[。
尿素凈化法是利用了尿素的強還原性質(zhì),其在酸性的條件下將氮氧化物還原成氮氣,脫除效率和氮氧化物的濃度成正比,對于純氮氧化物的處理較適合。該工藝雖脫除效果較好,但是目前存在的主要問題是運行成本較高、處理能力低、尿素的需求濃度較高等,在工業(yè)上很難推廣應用。
綜上所述,國際上雖對燃氣中一氧化氮的脫除研究了幾十年,同時也提出了多種解決的方法,但是這些方法均存在一些問題,比如:效率較低,不能投入實際生產(chǎn);成本太高,經(jīng)濟效益較低,沒有實際應用價值;存在二次污染的問題,需待進一步的改進。當前燃氣內(nèi)一氧化氮的脫除仍舊是國內(nèi)外學者的研究熱點,也是相當關注的環(huán)境治理問題。在隨著社會的發(fā)展以及對環(huán)境認識的提高,研發(fā)出一種高效、經(jīng)濟、安全、簡單的同時脫硫脫硝工藝是我們刻不容緩的艱巨任務。
標簽:脫硫脫硝