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介绍目前使用的脱硫脱销的工艺技术

2020-11-11 10:53:11 废气处理设备 浏览数:758

  煤炭燃烧占总排放量的85%,占总排放量的60%,两者造成的酸雨占总酸雨量的82%。据有关研究,中国每年因排放造成的经济损失约为1亿元,废气处理设备中国酸雨污染造成的经济损失每年约为5000亿元。

  传统的脱硫和脱氮

  国内外广泛使用的综合脱硫脱硝技术主要是湿法烟气脱硫和选择性催化还原或选择性非催化还原技术脱硝组合。湿法烟气脱硫通常采用石灰或石灰石的钙法,脱硫效率大于90%。缺点是项目庞大,初期投资和运营成本高,容易形成二次污染。当选择性催化还原脱硝反应的温度为250-450℃时,脱硝率可达到70%至90%。该技术成熟可靠,在世界范围内得到广泛应用,特别是在发达国家。但是,工艺设备投资大,需要对烟气进行预热,催化剂价格昂贵,使用寿命短,存在氨泄漏,设备腐蚀等问题。选择性非催化还原温度范围为870至1200℃,脱硝率小于50%。缺点是工艺设备投资大,需要预热烟气,设备易腐蚀。

  干法脱硫和脱氮

  干法烟气脱硫脱氮一体化技术包括固相吸收/再生法,气/固催化同时脱硫脱硝技术,吸收喷雾法和高能电子活化氧化法四个方面。

  碳质材料吸附方法

  根据吸附材料的不同,可分为活性炭吸附法和活性炭吸附法两种。脱硫和脱氮的原理基本相同。活性炭吸附脱硫脱硝的全过程分为吸附塔和再生塔两部分。活性焦吸附法只有一个吸附塔,塔分为两层,上层反硝化,下层脱硫,活性焦在塔内上下移动,烟气横向流过塔。

  该方法的主要优点是:

1,低温(100~200℃)下脱硫率高(98%),脱硝率低(80%);

2,处理前没有加热排气;

3,无水,无二次污染; 

4,吸附剂来源广,废气处理无中毒问题,只需补充消耗部分; 

5,可以去除湿法难以去除的so2; 

6,可去除废气中的hf,hcl,砷,汞等污染物,是一种先进的处理技术;

7,具有除尘功能,出口粉尘浓度小于10mg/m3;

8,可以回收副产品,如:高纯硫,浓硫酸,化肥等; 

9,建设成本低,运营成本经济,占地面积小。新型活性炭纤维脱硫脱硝技术。该技术是将活性炭制成直径约20μm的纤维形状,这大大增加了吸附面积并提高了吸附和催化能力。经过开发,该技术的脱硫和脱硝率达到90%。有人结合活性炭吸附和微波技术,提出了微波催化还原脱硫脱硝技术。该技术采用活性炭作为氮氧化物载体,通过微波能量感应可以实现90%以上的脱硫脱硝率。该方法的吸附剂是通过喷涂r-氧化铝作为载体,用碱或碱组分盐溶液喷雾载体,然后加热和干燥浸泡的吸附剂以除去残留的水分来制备的。吸附剂在吸附和饱和后可以再生。再生过程是将吸附剂饱和吸附剂送至加热器,通过在约600℃的温度下加热释放NOx,然后将NOx循环送回锅炉的燃烧器。燃烧器中的NOx浓度达到稳定状态并形成化学平衡。这不会产生nox而只会产生n2,从而抑制nox的产生。当还原气体加入再生器时,产生高浓度的so2和h2s混合气体,并且Claus工艺可用于硫回收。

  气固催化脱硫和反硝化技术

这种催化剂使用催化剂来降低反应的活化能并促进二氧化硫和氮氧化物的去除。与传统工艺相比,它具有更高的氮氧化物去除效率。选择性催化还原方法scr去除nox。这个过程去除了95%的so2,90%的nox和几乎所有的颗粒物质。除了将烟道气中的so2转化为so3以形成硫酸和scr以除去NOx之外,该方法可用于将共燃和未燃烧的烃氧化成co2和水。该工艺脱硫脱硝效率高,无二次污染,工艺简单,投资和运行成本低,适用于旧厂改造。这是一种新的高温烟气净化工艺,可同时去除二氧化硫,氮氧化物和烟尘,并集中在高温集尘室中。由于三种污染物的去除集中在一个装置上,因此降低了成本并减少了占地面积。缺点是由于所需的烟道气温度为300℃至500℃,因此必须使用特殊的耐高温陶瓷纤维编织过滤袋,从而增加了成本。烟气净化工艺已发展到试验阶段,燃煤锅炉烟气中so2和nox的去除率可达99%以上。该过程是在单独的还原步骤中同时将so2减少到h2s,nox减少到n2,并将剩余的氧气减少到水中;从加氢反应器的废气中回收h2s;并从富含h2s的气体中产生元素硫。循环流化床技术近年来发展迅速。该技术不仅成熟可靠,而且投资运营成本也大大降低。为了开发更经济,高效,可靠的联合脱硫脱硝方法,人们将循环流化床引入烟气中。气体同时脱硫脱硝技术。

  吸水喷雾技术

  将干粉如碱或尿素喷入炉,烟道或喷雾干燥洗涤器中,以在一定条件下同时除去二氧化硫和氮氧化物。脱硝率主要取决于烟道气中二氧化硫和氮氧化物的比例,反应温度,吸收剂的粒径和停留时间。然而,当系统中二氧化硫的浓度低时,氮氧化物的去除效率也低。因此,该方法适用于高硫煤烟气处理。

  炉石灰(石)/尿素注射同时脱硫和脱氮工艺结合炉钙喷雾和选择性非催化还原,同时去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。喷射浆料由尿素溶液和各种钙基吸收剂组成。总固体含量为30%,pH为5-9。与干燥的ca(oh)2吸收剂喷雾方法相比,浆料喷雾增强了so2释放。另外,这可能是由于更细和更活跃的吸收剂。

  集成的干式so2/NOx排放控制方法使用底部安装的燃烧器,通过在缺氧环境中注入一部分煤和空气来抑制氮氧化物的形成。引入过量空气以完成燃烧过程并进一步除去氮氧化物。预计低NOx燃烧器将氮氧化物排放减少50%,并在通过过量空气后减少NOx排放70%以上。无论是干式so2/NOx排放控制系统还是单一技术的组合,它都可以应用于发电厂或工业锅炉,主要用于老式中小型机组。

  电子活化氧化

  主要有电子束照射方法和脉冲电晕等离子体方法。电子束辐照方法采用阴极发射,通过电场加速形成高能电子束。当用烟气照射时,这些电子束产生自由基,然后与sox和nox反应形成硫酸和硝酸,并通过氨气(nh3)。在这种情况下,产生诸如(nh4)2so4和nh4no3氨盐的副产物。脱硫率为90%以上,脱硝率为80%以上。但是,功耗很大(约占工厂用电量的2%),运行成本高。2.脉冲电晕等离子体法该方法设备简单,操作简单,脱硫脱硝效果显着,脱氮效果好,副产物为肥料回收利用,已成为世界脱硫脱硝的研究前沿。脉冲电晕等离子体技术和电子束方法属于等离子体方法。脉冲电晕结合传统的液相(氢氧化钙或碳酸氢铵)吸收技术,以改善烟气中二氧化硫和氮氧化物的去除。效率,脱硫和脱硝的整合。脉冲电晕放电脱硫脱硝具有突出的优点,节能潜力大,对电站锅炉的安全运行没有影响。

  湿法脱硫和脱氮

  湿法烟气同时脱硫和脱硝过程通常在气/液部分中氧化为no2,或通过添加添加剂来增加no的溶解度。大多数湿法同时脱硫和脱氮方法都处于研究阶段,包括氧化和湿法络合。

  氧化

  氯酸氧化过程使用湿式洗涤系统在一个单元中同时从烟道气中除去二氧化硫和氮氧化物。该方法使用氧化吸收塔和碱性吸收塔除去有毒的痕量金属,例如,cd,cr,pb,hg和se,同时除去二氧化硫和氮氧化物。伊莎贝尔等人。研究了在酸性条件下使用过氧化氢将NOx和SO2氧化成硝酸和硫酸的方法。黄磷氧化法将NO氧化为NO2,并与液体碱性吸收浆料反应形成硫酸盐和硝酸盐。二氧化硫和氮氧化物的去除率超过95%,但黄磷易燃且不稳定。性和某些毒性需要预处理才能解决这些问题。

  湿复合吸收过程

  湿复合物吸收过程通常使用铁或钴作为催化剂。将能够络合的络合剂加入到水溶液中后,将其合并形成络合物。与络合剂结合的溶液与溶液中的so32-/hso3-反应形成一系列n-s化合物并再生络合剂。该方法需要通过从吸收液中除去连二硫酸盐,硫酸盐和n-s化合物并将铁螯合物还原成亚铁螯合物来再生吸收剂。

  湿复合吸收过程可同时脱硫和脱氮,但仍处于试验阶段。影响其工业应用的主要障碍是螯合物的损失和反应过程中金属螯合物的再生困难,以及低利用率,因此存在诸如高操作成本的问题。

  综合脱硫脱硝工艺已成为各国控制烟气污染的热点。大多数脱硫和脱氮一体化过程只停留在研究阶段。虽然已经有少量示范项目,但由于运营成本高,限制了其大规模的推广和应用。

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