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烟气同时脱硫脱硝法

更新时间:2010-07-09 12:29 来源: 作者: 阅读:5148 网友评论0

1 非平衡等离子体法

非平衡等离子体是使电子获得高能量,可以在放电空间引发各种粒子(包括电子、离子、原子、分子和自由基)之间的化学反应,而不必将化学反应物全部升温或活化,能耗较低,在处理废气方面具有较大优势。R. Hackam总结了利用非平衡等离子体去除NOx 和SOx 的反应机理。分为2 个阶段:(1)自由基的生成,应用非平衡等离子体生成自由基(包括N,O,OH,OH2 等),并使之与有害气体分子发生反应。(2)自由基与污染物之间的反应,氧化自由基与NOx 和SOx 氧化反应生成HNO3,N2 和H2SO4。

在废气处理中产生非平衡等离子体的方法主要是电子束法、电晕放电、介质阻挡放电(又称无声放电)。80 年代中期,日本学者Masuda提出了利用高压脉冲电晕放电对燃煤烟气脱硫脱硝的新方法。该技术成本较低,无二次污染,可同时脱硫脱硝,形成的副产物可回收利用。正由实验室研究走向工业性试验阶段。1990 年,意大利ENEL 公司在Marghera热电厂首次利用真实烟气进行了1 000 Nm3/h 的小试试验,为进一步的工业试验提供了必要的数据。我国“九五”重点科技攻关中安排了在四川省科学城热电厂上建造烟气处理量为12 000 ~ 20 000 Nm3/h的工业中试装置任务。

2 循环流化床联合脱硫脱氮技术

循环流化床传热效率高,温度分布均匀,气固相有很大的接触面积,因此人们将其应用到烟气的净化处理中。Lurgi GmbH研究开发了烟气循环流化床(CFB)脱硫脱氮技术,该方法用消石灰作为脱硫的吸收剂,氨作为脱氮的还原剂,FeSO4·7H2O 作为脱氮的催化剂。该系统已在德国投入运行,结果表明,在Ca/S 比为1.2~1.5,NH3/NOx 比为0.70~1.03时,脱硫率为97%,脱氮率为88%。

Xu研究提出粉粒流化床(PPFB)脱硫脱氮技术,该方法是在PPFB 中,用脱氮催化剂颗粒(几百微米)作为流化介质颗粒同脱硫剂粉末(几到十几微米)同时流化,氨从床底供入还原NOx。但在脱硫脱氮过程可能发生SO2 与催化剂、NOx 与脱硫剂的反应,降低脱除效率。于是Xu研究找出适合的吸收剂和催化剂,即Na2CO3/Al2O3 为吸收剂,V2O5/WO3·TiO2 或WO3·TiO2 为催化剂。此外,Xu 还研究了吸收剂和催化剂用量、烟温、烟气成分对脱硫脱氮效率的影响,研究表明脱硫率可超过90%,脱氮率达80%。

黄建军等在借鉴国内外先进CFB-FGD 的技术基础上,研制开发了具有特殊内部结构的循环流化床烟气悬浮脱硫脱氮装置,并在500 m3/h 实验装置上进行了较细致的实验研究。运行结果表明,装置运行可靠,工艺简单,投资成本和运行费用低,在最佳运行工况条件下可达90%的脱硫率,脱氮率也达到了60%。

3 干法低温同时脱硫脱硝

干法低温同时脱硫脱硝和硫资源化技术采用移动床装置,使用改性炭基催化吸附剂在排烟温度下(120~180 ℃)首先催化吸附脱除SO2、烟尘和重金属汞等,然后NOx 被还原剂NH3 催化还原为氮气排放;吸附SO2 等的炭基催化吸附剂经再生,可制备硫酸、硫磺或硫铵等,实现硫的资源化;再生后的炭基催化吸附剂可再次同时脱除多种污染物。

烟气干法低温同时脱硫脱硝和硫资源化技术适用于我国大量的还没有安装脱硫脱硝设备的工业锅炉,投资成本与同等规模的湿法单独脱硫技术相当。

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