火电厂烟气脱硫脱硝一体化工艺设计--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

火电厂烟气脱硫脱硝一体化工艺设计

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：朱震宇

[导读] 摘要：火电厂释放的烟气中含有大量的二氧化硫以及氮氧化物，两种物质对生态环境以及水文地质造成严重的破坏作用，且近年来影响不断加大，人们也逐渐认识到氮氧化物以及二氧化硫对生态环境的逐渐蚕食，降低烟气中有害物质的排放已经成为环境保护的重要内容。

        (中国电建集团华中电力设计研究院有限公司河南郑州 450007)
        摘要：火电厂释放的烟气中含有大量的二氧化硫以及氮氧化物，两种物质对生态环境以及水文地质造成严重的破坏作用，且近年来影响不断加大，人们也逐渐认识到氮氧化物以及二氧化硫对生态环境的逐渐蚕食，降低烟气中有害物质的排放已经成为环境保护的重要内容。我国在这个过程中也发展出了脱硫脱硝装置，但是由于其工作方式较为单一，不能带来良好的脱硫脱硝效果，有关人员对脱硫脱硝进行了进一步研究，研制出了联合的脱硫脱硝装置，为烟气净化与治理提供了有效的解决方案。
        关键词：烟气；脱硫；脱硝；一体化技术
        引言
        环境污染问题现今是世界各国面临的一个重要的问题。我国为了有效地处理工业污染，提高对工业烟气中污染物的治理能力，创造性的对单一的脱硫装置和脱硝装置进行了革新，从而使得脱硫脱硝一体化装置能达到更好的处理效果，并且可以一定程度上提高能源的利用率。
        一、脱硫脱硝一体化设计
        1.1　一体化脱硫脱硝设计的概述
        我国对于环保事业的重视，对于火电厂烟气排放的要求标准也越来越高，加上传统的脱硫装置与脱硝装置，传统的模式下已经没有办法满足如今时代的发展要求。相关人员对于此类问题进行了分析，将脱硫装置与脱硝装置进行了有效的结合，从而改变传统模式形成了一种全新的脱硫脱硝一体化装置。
        1.2　流程设计
        可以看出当烟气经过旋风器时会进行第一次的清除，并可以回收大型的颗粒，除尘后的大颗粒粉尘因此得到了回收，除尘与脱硫脱氮在经过自激式除尘器后已经完成了大部分的除尘和脱硫脱氮工作，在经过一次冲击淋洗塔进行了再一次的除尘脱硫脱氮，最后采用汽水分离器将之分离开从而进一步的进行除尘脱硫脱氮。
        1.3　物料衡算
        在工艺设计中所指的物料衡算是遵循质量守恒定律，以此来获取输入和输出与案件中的物流和金额的定量计算过程，同样获取了某些设备与材料的平衡。物料衡算在工艺设计中可以说是一项重要的步骤，对于管道的选择和设计反应器都有着巨大的作用。
        1.4　热量计算
        热量计算又可以称之为能量衡算，热力计算主要是以热力学第一定律为基础而进行计算的，通过热量计算对于工业生产过程中的物料进行了平衡的计算。在计算过程中它需要提供物料，或者从中提供被物料移走的能量。而这种能量也可以被我们出称之各种形式的能，例如热能、化学能、动能等等，而在生产过程中最为显而易见的就是热能。
        二、具体的相关实验部分
        2.1催化剂的制备方式
        2.1.1共混的制备方法
        在采用共混法进行催化剂的制备过程中，一般则是将偏钒酸铵和硝酸铜两种溶液进行配比，并往混合溶液中加入粉末状的分子，充分搅拌之后再加入一定比例的水，形成了催化剂的雏形。在初步的催化剂制作完成之后，再将其制作成颗粒状的物质，并控制其直径的大小5mm的上下区间，之后再进行焙烧和干燥工作，形成最后的催化剂，并将成品放置在反应器中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.1.2浸渍沉淀的制备方法
        该制备方法同样是将偏钒酸铵和硝酸铜两种溶液进行配备，但是是以颗粒状的分子作为其催化剂的载体，经过烘焙和干燥两项工作之后使得颗粒状分子和混合溶液进行混合，在浸渍了2h之后再加入一些偏钒酸铵溶液，使其变为碱性，随后再进行一次烘焙和干燥工作即可将其放置在反应器中。
        2.1.3多组分浸渍的制备方法
        该方法的主要不同是将分子颗粒直接先加入到偏钒酸铵溶液中，完成了烘焙和干燥工作之后再同硝酸铜溶液混合和浸渍，而后再进行一次烘焙和干燥。如果要尽量地保障其催化剂的负载量，可以通过对溶液的反复浸渍来实现，最后将成品放置在反应器中。
        2.2具体的实验步骤
        在实验的具体过程中，需要注意的方面主要有以下三点。一是对其烟气要做好一个定量的计算工作。当烟气模拟进入到空气中的实际过程中，采用燃烧分析仪对其进行分析，得出一个其在反应之前所含有的氮氧化合物和二氧化硫的含量值。二是由于混合的气体一进入到反应器中则会即刻产生催化反应，相关工作人员需要做的是配备好相关设备来吸收残留的气体，烘焙之后分析其存在的氮氧化物与二氧化硫的含量。三是当烟气模拟进入到空气中后，或是通过换热器到达了反应器的位置后，则会立即产生催化反应，这时依旧是采用燃烧分析仪对烟气进行相应的分析，从而检验出其反应之后的烟气中所存在的二氧化硫以及氮氧化物等的值。
        三、探究
        3.1制备催化剂最佳方法的确定。催化剂脱硫脱销活性在通过各种不同制备方法制作出来，在此实验中从而得知在其温度随着空速的升高而对于脱硫效率和脱硝效率都在一定程度中存在下降。而釆取浸渍沉淀法制备的催化剂表现出较高的脱硫脱碑活性；所制得的催化剂效果则介于多组分浸渍法前两者之间；烟气中的二氧化硫在低空速下采用共混法制备所得的催化剂虽然能够完全的脱除，但是在其中脱销效果还是比较差，此情况不适合用于同时脱硫脱硝中的实验。
        3.2催化剂中的脱硝效率比较。研究出的共混法制备的催化剂在低空速下的活性会随时间变化的关系，对于试验中的共混法制备的催化剂在脱硫方面具有着一定的功效，其中脱硝效率在其增加后有一定的降低，查阅参考文献中内容分析其原因，是因为硫化物在催化剂中负载一部分，硫化物能够影响到氮氧化物的脱除；几分钟后果然脱硝效果直线呈现下降，分析其中的结果是因为硫化物中存在这过多的催化剂才会使二氧化硫中毒。
        3.3催化剂的效率评价。为了使脱硫脱确达到最佳的效果，首先对于工艺参数要有一定的准确性，主要旨在空速变化与温度变化的确定下。同时温度固定的同时，在一定催化剂的体积下，改变进气速度，测得在不同气速下所得到的脱除效果。
        四、结语
        烟气的处理已经成为世界各国面临的主要问题之一，其造成的生态环境污染对于人类赖以生存的家园具有严重的破坏作用。为了有效提升烟气中二氧化硫以及氮氧化物的治理能力，我国逐渐从单一的脱硝脱硫设备发展成了联合一体化的脱硫脱硝装置，其在烟气的脱硫脱硝中发挥了高效便利的优势。在进行脱氧脱硝的实验流程当中总结出了新型反应器可以对反应之后的尾气进行加热处理，从而显著提高能源的利用效果，同时发挥脱硫脱硝的效果。催化剂的制备有众多方式与途径，其中浸渍沉淀法是较为理想的催化剂制备方法之一，同时使用碱吸收方案可以有效地发挥脱硫脱硝效果，效率显著高于水吸收方案。
        参考文献：
        [1]冯威.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展[J].广州化工,2013,08(14).
        [2]吕雷.烟气脱硫脱硝一体化工艺设计与研究[D].长春工业学,2012,16(23).
        [3]丁佳生.烟气脱硫脱硝工艺一体化设计与探究[J].科技展望,2015,29(130).
        [4]黄利华.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展[J].科技展望,2015(28):97.