同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)分類
最近二十年是同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期, 研究開發(fā)的新技術(shù)達(dá)幾十種, 但其中已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的較少, 大部分尚處于中間試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室研究階段。這些技術(shù)按脫除機(jī)理的不同可分為兩大類: 聯(lián)合脫硫脫硝( Combined SO2 /NOX Removal) 技術(shù)和同時(shí)脫硫脫硝( Simultaneous SO2 /NOX Removal) 技術(shù)。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是指將單獨(dú)脫硫和脫硝技術(shù)進(jìn)行整合后而形成的一體化技術(shù), 如SNRB、NFT、DESONOX、活性炭脫硫脫硝技術(shù)等; 同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)是指用一種反應(yīng)劑( Sorbent) 在一個(gè)過程內(nèi)( Step) 將煙氣中的SO2 和NOX 同時(shí)脫除的技術(shù), 如鈣基同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)、 NOXSO、電子束法、電暈放電法等技術(shù)。
1 聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)
1.1 “1+1”脫硫脫硝組合技術(shù)
指將傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)( 如干法鈣基脫硫) 和脫硝技術(shù)( 如SCR、SNCR) 組合在一套設(shè)備中的技術(shù)。該類技術(shù)在脫除機(jī)理上與傳統(tǒng)的單獨(dú)脫硫、脫硝相比并沒有新的突破, SO2 和NOX 的脫除仍是在兩個(gè)不同單元中進(jìn)行。其中NOX 的脫除通常為SCR 或SNCR 法, 吸附劑為氨氣或尿素; SO2 的脫除有兩類: 一是和鈣基 ( 或鈉基) 吸附劑反應(yīng)脫除, 二是將SO2 催化氧化為 SO3 后富集再處理。此類技術(shù)中的每個(gè)脫除單元都已有成熟的技術(shù), 便于整合開發(fā), 因此目前國外市場上以該類技術(shù)為基礎(chǔ)而開發(fā)出的工藝較多。典型的工藝及其脫除機(jī)理見表1。開發(fā)該類技術(shù)關(guān)鍵在于對不同工藝設(shè)備間的整合優(yōu)化, 由表1 中可見即使是完全相同的脫除機(jī)理, 也會(huì)因?yàn)楣に嚨牟煌鴮?dǎo)致脫除效率的不等。
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1.2 CuO/Al2O3 法
對該法的研究最早開始于20 世紀(jì)60 年代, 其脫除機(jī)理為: 煙氣中的SO2在反應(yīng)器中與擔(dān)載在γ- Al2O3 上的氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅, 在脫硫的同時(shí)噴入氨氣, 氨在銅鹽的催化下將NOX 還原成N2, 脫硫生成的銅鹽和還原性氣體( 如H2、CH4等) 反應(yīng)進(jìn)行再生。
1.3 活性炭法
德國、美國最早于20 世紀(jì)50 年代開始活性炭脫硫脫硝研究, 日本自20 世紀(jì)70 年代后大力發(fā)展了相關(guān)工藝；钚蕴糠摮龣C(jī)理為: 煙氣中的SO2 在脫硫塔中被活性炭吸附, 并被催化氧化為吸附態(tài)硫酸, 隨脫硫塔中活性炭一起被送入分離塔; 脫去SO2 的煙氣將被送入第二級(jí)脫硝塔中, 在活性炭的催化作用下NOX 與 NH3 在塔中反應(yīng)生成N2。在分離塔中吸附了H2SO4 的活性炭在350℃下熱解再生, 同時(shí)釋放出高濃度SO2。該法反應(yīng)溫度為100～200℃, SO2 脫除率可達(dá)90%, NOX 脫除率可達(dá)70%。活性炭的制備過程包括原料性質(zhì)、炭化過程、活化條件以及活性炭擔(dān)載的活性物質(zhì)是影響其脫除特性的關(guān)鍵因素。在工藝中, 活性炭的滯留時(shí)間、入口煙溫、煙氣流量、液NH3 濃度等是影響此工藝脫硫脫硝效率的重要參數(shù)。
2 同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)
同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)有鈣基吸附劑脫硫脫硝法，電子束法，脈沖電暈法等。在下面的文章有詳細(xì)介紹。
聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的特點(diǎn)是脫硫和脫硝分步進(jìn)行, NOx 的脫除仍以傳統(tǒng)的SCR 和SNCR 為主; 國外的研究開展較早, 相關(guān)工藝的研究較為成熟, 已有成套的工藝設(shè)備; 但該法在實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營中遇到一定的困難, 主要是因?yàn)橄嚓P(guān)政策導(dǎo)向不夠和技術(shù)競爭力不強(qiáng)。
同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)能夠在一個(gè)過程內(nèi)實(shí)現(xiàn)煙氣中 SO2 和NOX 的同時(shí)脫除。雖目前相關(guān)研究大都處于實(shí)驗(yàn)室研究階段, 離工業(yè)應(yīng)用尚有一定距離, 但就已有的數(shù)據(jù)來看, 該類技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行費(fèi)用低、脫除效率高等優(yōu)點(diǎn), 特別是已有的幾種技術(shù)涵蓋了從常溫到高溫的溫度窗口, 便于燃煤電廠根據(jù)鍋爐自身的運(yùn)行情況選擇相應(yīng)的技術(shù)。
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