烟气脱硝技术综述

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:孙思思
[导读] 摘要:电厂锅炉运行下会产生大量的烟气,烟气中含有的有毒有害气体严重污染大气环境。
        江苏爱尔沃特环保科技有限公司  江苏徐州  221000
        摘要:电厂锅炉运行下会产生大量的烟气,烟气中含有的有毒有害气体严重污染大气环境。文章通过对电厂眼球脱硫脱硝技术的重要性进行分析,并探讨电厂常用的烟气脱硝技术措施。
        关键词:烟气脱硝;电厂锅炉;锅炉脱硝;脱硝技术
        引言
        火电厂中锅炉在生产过程中,经燃烧会形成烟气,那么烟气中便包含大量的二氧化硫与氮氧化物等,这些污染物的存在会导致环境污染,并且威胁到人们的身体健康。以往火电厂在脱硫脱硝技术的使用上,主要是以控制烟气中的污染物含量为目标,尽管在一定程度上已经获得了良好的成效,但是传统工艺操作比较复杂,造价成本也比较高,增加了综合调控排放更低的难度。为了改善这些问题,烟气脱硝协同控制技术得到应用,
        1火电厂排放有毒气体脱硫脱硝技术的发展
        火电厂发电要燃烧掉大量的煤炭,在此期间会出现非常多的有害气体,其中主要包括氮氧化物、二氧化硫等,会给大气环境造成很大的破坏。而我国为让生态环境免遭污染,从发达国家引进了脱硫脱硝技术,并进行了全面的研究,同时再此基础上进行了功能开发。当前,我国大量的火电厂在利用煤炭进行发电的过程中,都开始采用烟气脱硫技术。而若想得到合理的使用,则一定要采用石灰石-石膏法,而一些火电厂不但采用了烟气脱硫技术,同时也采用了另外的一些烟气处理方式,其中主要包括喷雾半干法、海水脱硫发等。此外,由于社会的进步,使得人们越来越重视环保工作,这使得脱硫技术获得了更为广阔的发展空间。不过只是采用脱硫技术这难以满足人们日益增长的环保要求,因此有必要把脱硫脱硝技术进行结合,从而便可以改善火电厂烟气污染的严重度。
        2烟气脱硝技术分析
        2.1半干式脱硫技术
        半干式脱硫是一个复杂的过程,其中不仅涉及到了各种化学和物理反应还包含了气液固三相之间的相互转换。比如,烟气与脱硫剂之前由于温差会发生一个热量传递的物理过程;而脱硫剂在与烟气发生作用时会与其中的二氧化硫发生各种化学反应。半干式脱硫技术使用的脱硫剂大多为石灰浆,由于低硫煤燃烧后产生的粉煤灰呈高碱性,在水存在的条件下粉煤灰中主要物质SiO2和Al2O3溶解出来,与熟石灰发生水合反应,形成水合硅酸钙和水合铝酸钙等高水合物质,主要包括以下3个反应:(1)石灰快速消化形成Ca(OH)2胶束;(2)活性氧化铝与CaSO4和Ca(OH)2反应生成水合硅酸铝;(3)活性二氧化硅与Ca(OH)2反应生成水合硅酸钙;水合产物具有黏结性、比表面积较大、持水性高的特点,能显著提高脱硫效率。半干式脱硫技术除了去除二氧化硫之外还可以去除许多其他具有酸性的气体,比如氯化氢、三氧化硫等,且其去除率可以高达95%。
        2.2高级氧化技术脱硝法
        第一,Fenton法与UV/Fenton法。Fenton法是利用反应体系产生的•OH自由基将难溶于水的NO氧化为NOx,再通过液相吸收将NOx去除。Fenton法氧化性强,但其H2O2利用率低且产生酸性废液造成二次污染,近年来为改进技术对Fenton法与紫外光和超声波等联用进行研究。如UV/Fenton法就是将Fenton法与UV/H2O2两种系统结合,Fe2+与UV均能催化H2O2分解生成•OH,使系统的氧化性增强。第二,电催化氧化法。电催化氧化技术(ECO)原理是首先用非热能等离子体释放高能电子,再用得到的高能电子撞击H2O分子和O2分子,生成氢氧自由基和活性氧原子。其NOx、SO2等与•OH氧化形成气溶胶或可溶物质。此类产物与氨气反应,副产品可回收使用。电催化氧化技术对NOx、SO2以及颗粒物等大气污染物有很好的去除效果,应用在同时脱硝脱硫中去除率高达80%以上。
        2.3石灰石-石膏技术
        石灰石-石膏技术是当前火电厂脱硫技术中应用的主流技术之一,其操作工艺较为成熟,操作方式简单,具有较好的稳定性,脱硫效率较高。而且在实际应用过程中,对于烟气中的二氧化硫具有较好的控制作用,能够降低烟气对大气带来的污染。

在具体应用石灰石-石膏技术过程中,火电厂生产过程中产生的烟气与石灰石浆液发生反应,使二氧化硫能够有效被吸收。同时在浆液中加入空气,促使亚硫酸钙发生氧化,生成石膏,从而达到较好的烟气脱硫效果。但这项技术在实际应用过程中会有废气和废渣产生,易造成环境污染,因此火电厂在实际选择时要充分考虑自身的实际情况。
        2.4钠法脱硫法与氨法脱硫技术
        该种技术应用过程中,主要是以氢氧化钠以及亚硝酸钠和碳酸钠水溶液为吸收剂,用于吸收锅炉烟道内排出的烟气,尤其是二氧化硫气体。对于钠法脱硫法而言,其应用效果非常的显著,不仅吸收速度非常快,而且也不容易堵塞管道以及相关设备。钠法用于二氧化硫处理以后,吸收液通过无害化处理,可以达到直接排放的标准。对于氨法脱硫技术而言,其主要是利用氨水为吸收剂,对锅炉烟气内的二氧化硫进行处理,统计数据显示,该种方法脱硫时二氧化硫的吸收率可达90%。在利用氨法脱硫工艺时,会形成亚硫酸氨、硫酸铵等,多用于锅炉烟道气综合治理。
        2.5SNOx联合脱硫脱硝技术
        SNOx联合脱硫脱硝技术技术的原理是使用SCR催化剂,把SO2氧化成SO3,然后和水形成反应,以产生硫酸,这样就可以清除SO2;NOx和NH3产生还原反应后形成N2以及H2O。当前,SNOx联合脱硫脱硝技术已经得到了正式的使用,并且具有非常广的使用范围,适合使用到多种种类的锅炉当中。SNOx技术的脱硫率和脱硝率效果都比较显著,都可以超过90%,同时此项技术无需较高的材料成本,也不会产生较大的污染。不过,浓硫酸的储备和运送始终是阻碍此项技术安全性的一大难题,应予以重视。
        3.6尿素还原法
        还原法脱硫脱硝的原理是用还原剂将烟气中的NOx还原为N2,从吸收塔塔底进入的烟气与尿素喷淋液混合出现还原反应,最终将氮氧化合物还原成氮气,同时生成水和二氧化碳,尿素和二氧化硫的反应生成硫化物,再借助除雾器将生成的气体排出。液体混合物从塔底进入循环沉淀池并发生物理分离,借助灰渣泵将沉淀的固体在灰渣池开展下一道工序,并对上面的液体进行浓缩。同时,加入CaO漂白粉等添加剂的方式来增强尿素法脱硫脱硝的效率,使尿素法的效果更明显现阶段,尿素法的效果已经比较不错,大量的锅炉净化项目已经开始开展,脱硫程度也高于百分之九十五,并且尿素法还具有设备简单,运营和投资成本低,操作便捷等优点,具有良好的发展前景。
        3高能辐射技术
        高能辐射技术作为一种新型的烟气脱硝一体化技术,利用辐射来使烟气中的有害物质发生变化或是消失,完成脱硫脱硝。在具体应用过程中,主要以脉冲电晕等离子法和电子照射法为主。采用脉冲电晕等离子法时,具体是采用高能电子裂解的处理方式来分离烟气中的氧气与水分子,利用大量的氧化型离子来使二氧化硫和氮气相脱离。在采用脉冲电子源等离子处理方式时,也可以采用氧化和热化学的方式来完成脱硫脱硝的处理。应用电子照射法时,其是借助于电子加速器来对烟气中的二氧化硫和二氧化氮进行汽化处理,确保其强度氧化的同时并与外界氧气发生反应,形成固态的硫硝酸铵,与烟气中氨气反应的同时形成硝酸氨及硫酸氨,生成硫酸和硝酸,进入烟气后与氨发生中和反应,生成(NH4)2SO4和NH4NO3,以微粒状为主,进入收尘装置中实现分离回收。经过净化后的烟气能够直接向大气中排放。
        结语
        综上所述,随着工业行业发展进程的不断深入,经济发展与生态环境保护之间的关系越来越紧张,尤其是大量锅炉的应用导致空气中的二氧化硫以及烟尘等大量排入空气之中,致使生态环境遭到严重的破坏。加强锅炉烟气处理,既要对其中的硫化物气体进行处理,能够对锅炉燃煤产生的烟尘达到一定的处理目的。
        参考文献:
        [1]张喜波.火电厂大气污染物排放现状及烟气脱硫脱硝技术应用[J].现代国企研究,2015(18):174-175.
        [2]郑东升.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].科技创新与应用,2017(36):127-128.
        [3]杜莹.简析火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能[J].通信电源技术,2018,35(11):212-213.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: