煙氣同時脫硫脫硝技術探討

劉正強，胡 勝，廖敏秀，朱武華

(1.湖南碧綠環保產業發展有限公司，湖南 湘潭 411104；2.湘潭大學，湖南 湘潭 411105)

煙氣同時脫硫脫硝技術探討

劉正強1，胡 勝1，廖敏秀2，朱武華1

(1.湖南碧綠環保產業發展有限公司，湖南 湘潭 411104；2.湘潭大學，湖南 湘潭 411105)

開發先進的煙氣治理技術，控制二氧化硫和氮氧化物排放是國內外脫硫脫硝研究的一大熱點。本文簡述了同時脫硫脫硝技術的工作機理及其優缺點，從反應機理、技術特點和工程應用等方面，介紹了煙氣同時脫硫脫硝技術的研究進展情況，并對其應用前景進行了預測。

脫硫脫硝;煙氣;反應機理;技術特點;發展方向

由燃煤引起的二氧化硫和氮氧化物的污染是我國城市大氣的主要污染來源。目前對各種燃煤污染物的控制一般都是采用單獨脫除的方法，但由此會造成煙氣凈化系統的復雜和治理成本的提高，而且由于系統過于復雜，相互之間的配合也會比較困難，從而降低了系統的可靠性。所以對于發展中國家而言，同時用多套控制設備實現脫硫脫硝顯然是不經濟也不現實的。因此研究煙氣同時脫硫脫硝新技術、新理論十分重要。

1 固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝工藝

同時脫硫脫硝典型的工藝有干法（如固相吸收和再生法、氣/固催化工藝、輻射法、堿性噴霧干燥）和濕法（如氧化/吸收法、絡合吸收技術）。固相吸收/再生煙氣脫硫脫硝工藝是采用固體吸收劑或催化劑，吸收煙氣中的二氧化硫和氮氧化物或與其反應，然后在再生器中的吸收劑中釋放出二氧化硫和氮氧化物。吸收劑可重新回到吸收器中循環使用；回收的二氧化硫可進一步處理得到硫或硫酸等副產物；氮氧化物通過噴射氨或再循環至鍋爐分解為氮氣和水。該工藝常用的吸收劑是活性炭、氧化銅、分子篩、硅膠等，所用的吸收設備的床層形式有固定床和移動床，其吸收流程根據吸收劑再生方式和目的的不同而多種多樣。本文主要介紹應用較多的活性炭、氧化銅等吸收/再生工藝法。

1.1 活性炭吸收脫硫脫硝工藝

活性炭具有豐富的孔隙結構、較大的比表面積和一定的強度，從19世紀起就已廣泛用作空氣清潔劑和廢水處理劑。人們很早就知道活性炭吸收二氧化硫、氧氣和水產生硫酸。20世紀70年代后期，已有數種工藝在日本、德國、美國得到工業應用，活性炭脫硫脫硝的早期研究以兩段法工藝為主，主要由吸附、解析和硫回收三部分組成。煙氣進入含有活性炭的移動床吸收塔，吸收塔由兩部分組成，活性炭在垂直吸收塔內因重力作用從第二段的頂部下降至第一段的底部，煙氣水平通過吸收塔的第一段，二氧化硫在此被脫除，煙氣進入第二段時，通過噴入氨除去氮氧化物。隨后，飽和態活性炭被送到再生器再生，解析出濃縮的二氧化硫，濃縮的二氧化硫由Claus裝置進行回收[1]。目前，德國和日本已經實現了該技術的工業化，運行數據表明：二氧化硫的去除率在90%～99.9%，氮氧化物的去除率在50%～80%[2]。

活性炭吸收工藝的特點表現為：1）具有很高的脫硫效率和低溫（100℃～200℃）條件下較高的脫硝效率；2）可以同時脫除二氧化硫、氮氧化物、粉塵、氟化物、碳氫化合物、重金屬等有害物質，是深度處理技術；不使用水，沒有二次污染；3）處理后的煙氣在排放前不需加熱；4）吸附劑來源廣泛，不存在中毒問題；5）工藝簡單，可回收副產品，如：高純硫磺、濃硫酸、液態SO2、化學肥料等，但目前活性炭價格較高、強度較低；6）再生過程中，活性炭會與二氧化硫發生反應，在吸附、再生、循環使用中損耗大；7）吸附脫硫存在脫硫容量低、脫硫速率慢、再生頻繁等缺點，導致吸附設備龐大，阻礙了其工業化推廣應用。

1.2 CuO吸附脫硫脫硝工藝

CuO吸附脫硫脫硝工藝法采用CuO/Al2O3或CuO/SiO2作吸附劑（CuO含量通常在4%-6%）進行脫硫脫硝，整個反應分兩步：1）在吸附器中：在300℃～450℃的溫度范圍內，吸附劑與二氧化硫反應，生成CuSO4；由于CuO和生成的CuSO4對NH3還原氮氧化物有很高的催化活性，結合SCR法進行脫硝。2）在再生器中：吸附劑吸收飽和后生成的CuSO4被送到再生器中再生，再生過程一般用H2或CH4對CuSO4進行還原，再生出的二氧化硫可通過Claus裝置進行回收制酸；還原得到的金屬銅或Cu2S在吸附劑處理器中用煙氣或空氣氧化成CuO，生成的CuO又重新用于吸收還原過程。該工藝能達到90%以上的二氧化硫脫除率和75%～80%的氮氧化物脫除率[3、4]。

CuO吸附法的特點是：在吸附溫度為750℃左右時脫硫脫硝率在90%以上；不產生固態或液態二次污染物；可產出硫或硫酸副產品；脫硫后排放的煙氣無需再加熱；脫硫劑可再生循環利用等。缺點是：長期運轉后，CuO/A12O3表面會由于氧化鋁硫酸鹽化而導致吸附二氧化硫的能力下降，其穩定性有待進一步提高；工藝反應溫度要求高，需加熱裝置，并且吸附劑的制作成本較高[5]。近年來隨著研究的進展，出現了將活性焦/炭（AC）與CuO結合的方法。二者結合后可制出活性溫度適宜的催化吸收劑，克服了AC使用溫度偏低和CuO/A12O3活性溫度偏高的缺點。

2 氣/固催化同時脫硫脫硝技術

此類工藝使用催化劑降低反應活化能，促進二氧化硫和氮氧化物的脫除，脫除效率取決于催化反應與催化劑的組合；而且比起傳統的SCR工藝，具有更高的氮氧化物脫除效率。元素硫作為副產物被回收，無廢水產生。該類工藝包括WSA-SNOx、DESONOx、SNRB、Parson FGC和Lurgi CFB。

2.1 SNOx工藝

由丹麥Haldor Topsor公司開發的SNOx（Sulfur and NOx abatement） 聯合脫硫脫硝技術，是將SO2氧化為SO3后制成硫酸回收，并用選擇性催化還原法SCR去除NOx。此工藝可脫除95%的SO2、90%的NOx和幾乎所有的顆粒物，除需要用氨還原NOx外，不消耗任何其他化學品，也不產生廢水、廢物等二次污染物，同時還能回收硫酸，并可利用余熱提高鍋爐效率。

SNOx聯合脫硫脫硝凈化裝置設在空氣預熱器的后面。煙氣流程為：煙氣經空氣預熱器和冷卻器降溫至200℃后進入袋式除塵器，使含塵量降至小于10mg/m3。接著，煙氣在換熱器中被SO2轉化器的高溫煙氣加熱至380℃后，進入SCR反應器，氨的選擇性催化反應將脫去90%的NOx。然后，煙氣在加熱器中被燃料氣或過熱蒸氣提供的熱能加熱至420℃后，進入SO2轉化器，使其中95%～96%的SO2氧化成SO3。最后煙氣被冷卻至255℃后進入空冷式膜冷凝器（WSA），再用空氣冷卻至90℃～100℃，則煙氣中的SO3和水蒸氣冷凝成濃度為95%的硫酸回收[6]。SNOx裝置回收的熱能有：排煙溫度低于普通鍋爐，SCR催化還原反應放熱及生成硫酸凝結時放熱。

2.2 DESONOx工藝

DESONOx工藝由Degussa、Lentjes和Lurgi聯合開發，于1985—1986年，在一臺燃燒鍋爐上做了煙氣量為500m3/h的試驗。DESONOx聯合脫硫脫硝工藝，除了將煙氣中的SO2轉化為SO3后制成硫酸，以及用SCR除去NOx外，還能將CO及未燃燒的烴類物質氧化為CO2和水。該凈化裝置位于電除塵器后。160℃的煙氣進入燃用天然氣的燃燒器，煙氣加熱至反應溫度（400℃～460℃）后進入DESONOx反應器，在反應器的第一段，NOx被還原，在反應器的第二段，SO2、CO和烴類物質被氧化。然后，富含SO3的煙氣在冷凝器中冷卻并與水反應生成硫酸凝結，進入洗滌器用循環硫酸吸收未反應的SO3，可使30%的硫酸濃縮到95%[7]。此工藝脫硫脫硝效率較高，沒有二次污染，技術簡單，投資及運行費用較低，適用于老廠的改造。

2.3 SNRB工藝

SNRB工藝是一種新型的高溫煙氣凈化工藝，由B&W公司開發。該工藝能同時去除二氧化硫、氮氧化物和煙塵，并且都是在一個高溫的集塵室中集中處理。其原理是在省煤器后噴入鈣基吸收劑脫除二氧化硫，在布袋除塵器的濾袋中懸浮有SCR催化劑并在氣體進入布袋除塵器前噴入NH3以去除氮氧化物，布袋除塵器位于省煤器和換熱器之間以保證反應溫度[8]。

SNRB工藝由于將三種污染物的脫除集中在一個設備上，從而降低了成本并減少了占地面積。由于該工藝是在選擇性催化劑脫硝之前除去二氧化硫和顆粒物，因而可減少硫酸銨在催化劑層的堵塞、磨損和中毒。SNRB工藝要求的煙氣溫度范圍為300℃～500℃，裝置布置在空氣預熱器前的煙道里。當脫硫后的煙氣進入空氣預熱器時，就消除了在預熱器中發生酸腐蝕的可能性，因此可以進一步降低排煙溫度，增加鍋爐的熱效率。SNRB工藝的缺點是，由于要求的煙氣溫度為300℃～500℃，就需要采用特殊的耐高溫陶瓷纖維編織的過濾袋，因而增加了成本。

2.4 Parsons煙氣清潔工藝

Parsons煙氣清潔工藝已發展到中試階段，處理煙氣量為280m3/h，燃煤鍋爐煙氣中的SO2和NOx的脫除效率能達到99%以上。該工藝包括以下步驟：在單獨的還原步驟中同時將SO2催化還原為H2S，NOx還原為N2，剩余的氧還原為水；從氫化反應器的排氣中回收H2S；從H2S富集氣體中生產元素硫。

工藝流程為：煙氣與水蒸氣-甲烷重整氣和硫磺裝置的尾氣混合形成催化氫化反應模塊的給料氣體，二氧化硫和氮氧化物在專用的蜂窩狀催化反應器中被還原。還原后的煙氣在直接接觸式過熱蒸氣降溫器中冷卻后進入含有硫化氫選擇性吸收劑的吸收柱中，凈化后，硫化氫含量低于15.2mg/m3的煙氣通過煙囪排出。富集硫化氫的吸收柱在再生器中被加熱再生，將硫化氫釋放出來送至硫磺制備裝置，轉換為單質硫副產品[9]。

2.5 煙氣循環流化床（CFB）聯合脫硫脫硝工藝

循環流化床技術最初是由德國的LLB（Lurgi Lentjes Bischoff）公司研究開發的一種半干法脫硫技術。經過20多年的深入研究和商用經驗的積累，以及對化學工藝過程和工程實踐理解的深入，煙氣循環流化床脫硫技術在最近幾年得到了快速發展，不僅技術成熟可靠，而且投資運行費用也大為降低，約為濕法工藝的50%～70%[10]，這種經濟、高效的煙氣凈化技術在世界范圍內受到了廣泛重視。為了開發更經濟、高效、可靠的聯合脫硫脫硝方法，人們將循環流化床引入煙氣同時脫硫脫硝技術中。

煙氣循環流化床（CFB）聯合脫硫脫硝技術是由Lurgi GmbH[11]研究開發，該方法用消石灰作為脫硫的吸收劑脫除二氧化硫，產物主要是CaSO4和10%的CaSO3；脫硝反應使用氨作為還原劑進行選擇催化還原反應，催化劑是具有活性的細粉末化合物FeSO4?7H2O，不需要支撐載體，運行溫度在385℃。利用床內強烈的湍流效應和較高的循環倍率加強固體顆粒間的碰撞以及固體顆粒與煙氣的接觸，靠摩擦不斷地從吸附劑表面去除反應產物，以暴露出新鮮的反應表面積，從而提高吸收劑的利用率。該系統已在德國投入運行，結果表明，在Ca/S比為1.2～1.5、NH3/NOx比為0.7～1.03時，脫硫效率為97%，脫硝效率為88%[12]。

循環流化床的優點：投資費用較低；脫硫裝置不需要太大空間；脫硫產物以固態排放。循環流化床的不足：脫硝效果不能保證；由于鍋爐內噴射CaO吸收劑進行脫硫，產生的CaCO3和煤灰一起排出，易造成二次污染；控制排煙溫度為70℃，需要有排煙加熱裝置。

3 吸收劑噴射同時脫硫脫硝技術

將堿或尿素等干粉噴入爐膛、煙道或噴霧干式洗滌塔內，在一定條件下能同時脫除二氧化硫和氮氧化物。對此過程所發生的反應機理還不十分清楚，但這些工藝能顯著脫除氮氧化物，脫硝率主要取決于煙氣中的二氧化硫和氮氧化物的比、反應溫度、吸收劑的粒度和停留時間等。這一工藝的重要特征是存在一個“溫度窗口”，即在這個溫度范圍內加入堿性化學物質可以實現同時脫除二氧化硫和氮氧化物。根據美國Argonne國家實驗室的研究報告，加入苛性鈉可獲得30%～50%的脫硝效率。不過當系統中二氧化硫濃度低時，氮氧化物的脫除效率也低。因此，該工藝適用于高硫煤煙氣處理。

3.1 爐膛石灰（石）/尿素噴射工藝

爐膛石灰（石）/尿素噴射同時脫硫脫硝工藝由俄羅斯門捷列夫化學工藝學院等單位聯合開發。該工藝將爐膛噴鈣和選擇非催化還原（SNCR）結合起來，實現同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。噴射漿液由尿素溶液和各種鈣基吸收劑組成，總含固量為30%，pH值為5～9，與干Ca(OH)2吸收劑噴射方法相比，漿液噴射增強了SO2的脫除，這可能是由于吸收劑磨得更細、更具活性[13]。在國外，Gullett等人采用14.7kW天然氣燃燒裝置進行了大量的試驗研究[14]。

該工藝二氧化硫和氮氧化物的脫除效率受煙氣中二氧化硫和氮氧化物初始濃度影響很小，對設備腐蝕小，尾氣可直接排放，吸收劑經處理后可回收硫酸銨。但此工藝由于煙氣處理量太小，不能滿足工業應用的要求，因而還有待改進。

3.2 整體干式SO2/NOx排放控制工藝

整體干式SO2/NOx排放控制工藝采用Babcock & Wilcox公司的低NOXDRB-XCL下置式燃燒器，這些燃燒器通過在缺氧環境下噴入部分煤和空氣來抑制氮氧化物的生成，其余的燃料和空氣在第二級送入，以完成整個燃燒過程。過剩空氣的引入是為了完成燃燒過程，以及進一步除去氮氧化物。低氮氧化物燃燒器預計可減少50%的氮氧化物排放，而且在通入過剩空氣后可減少70%以上的NOx排放[15]。

無論是整體聯用干式SO2/NOX排放控制系統，還是單個技術，都可應用于電廠或工業鍋爐上。它們提供了一種可代替常規濕式FGD并且成本較低的方法，只需要適當的設備投資和停機時間便可改裝，且所需空間較少；可應用于各種容量的機組，但主要適用于較老的中小型機組，可降低70%以上的氮氧化物排放和55%～75%的二氧化硫排放。

4 高能電子活化氧化法

高能電子活化氧化法方法是利用高能電子撞擊煙氣中的H2O、O2等分子，產生O?、OH?、O3等氧化性很強的自由基，將SO2氧化成SO3，SO3與H2O生成H2SO4，同時也可將NO氧化成NO2，NO2與H2O生成HNO3，生成的酸與噴入的NH3反應生成硫酸銨和硝酸銨化肥。根據高能電子產生的方法不同，這類方法又分為電子束照射法（EBA）和脈沖電暈等離子體法（PPCP）。

4.1 電子束照射法

電子束脫硫脫硝工藝開發于20世紀70年代的日本，后在美國和德國也有研究，經過多年的研究開發，已從小試、中試和工業示范逐步走向工業化。該系統簡單，操作方便，對于煤種和煙氣量的變化有較好的適應性，可達到90%以上的脫硫效率和80%以上的脫硝效率。其原理是，在煙氣進入反應器之前先加入氨氣，然后在反應器中用電子加速器產生電子束照射煙氣，激發水蒸氣、氧分子等產生高能自由基，這些自由基使煙氣中的SO2和NO很快氧化，產生硫酸和硝酸，再和氨氣反應生成硫酸銨和硝酸銨化肥[16]。其主要反應由生成自由基、氧化、酸與氨反應構成。該技術裝置一般采用煙氣降溫增濕、加氨、電子束照射和副產物收集的工藝流程。除塵凈化后的煙氣通過冷卻塔調節煙氣的溫度和濕度，然后在流經反應器的過程中，煙氣被電子束照射產生多種活性基團，這些活性基團氧化了煙氣中的SO2和NOX生成相應的酸，它們與同在反應器煙氣上游噴入的氨反應后，生成硫酸銨和硝酸銨微粒，由副產物收集裝置收集，可作為農用肥料和工業原料使用。

電子束法處理法的優點：可同時脫硫脫氮且效率高；能夠生成副產品硫酸銨和硝酸銨作化肥用；沒有廢棄物，是干法過程，無需廢水處理設施；不使用催化劑，不存在催化劑中毒從而影響使用壽命的問題；系統簡單，操作方便，過程易于控制；對于不同含硫量的煙氣和煙氣量的變化有較好的適應性和負荷跟蹤性。電子束處理法的不足：耗電量大，運行費用很高；煙氣輻射裝置還不適合用于大規模應用系統；處理后的煙氣仍然存在排放SO2和NOx的可能性。

4.2 脈沖電暈等離子體法

自1986年Masuda等人發現電暈放電可以同時脫除二氧化硫和氮氧化物以來，該方法由于具有設備簡單、操作簡便，顯著的脫硫脫硝和除塵效果以及副產物可作為肥料回收利用等優點而成為國際上脫硫脫硝的研究前沿[17-19]。脈沖電暈等離子體技術是在電子束法的基礎上發展起來的。該方法和電子束法均屬于等離子體法，不同的是脈沖電暈法利用高壓脈沖電源放電獲得活化電子，打斷煙氣氣體分子的化學鍵從而在常溫下獲得非平衡等離子體，即產生大量的高能電子和O?、OH?等活性自由基，進而對工業廢氣中的氣體分子進行氧化、降解等反應，使污染物轉化；再與注入的氨產生協同效應，生成硫銨、硝銨及其復鹽的微粒，可顯著提高二氧化硫和氮氧化物的脫除效率。與此同時，脈沖放電可以使不同粒徑段的粉塵顆粒帶不同極性的電荷，通過顆粒之間尤其是小粒徑段顆粒的碰撞可以使顆粒團聚，從而可有效提高燃煤電廠煙氣的除塵效率。高壓脈沖放電技術不僅可以用來脫除燃煤電廠的粉塵，還可以和傳統的液相吸收技術相結合，提高燃煤電廠煙氣二氧化硫和氮氧化物的脫除效率，實現燃煤電廠脫硫、脫硝、除塵的一體化[20-22]。

脈沖電暈放電脫硫脫硝有著突出的優點，它能在單一的過程內同時脫除二氧化硫和氮氧化物；高能電子由電暈放電產生，從而不需昂貴的電子槍，也不需輻射屏蔽，且只要對現有的靜電除塵器進行適當的改造就可以實現，并可集脫硫脫硝和飛灰收集的功能于一體；其副產物可用作肥料，不產生二次污染；在超窄脈沖作用時間內，電子獲得了加速，而沒有對不產生自由基的慣性大的離子加速，因而該方法在節能方面有很大的潛力，對電站鍋爐的安全運行也沒有影響[23]。該技術最大的問題在于能耗高（約占電廠總發電量的5%）。另外，該方法在如何實現高壓脈沖電源的大功率、窄脈沖、長壽命等問題上仍有很多工作要做。

5 濕法煙氣同時脫硫脫硝技術

由于NO的溶解度很低，濕法煙氣同時脫硫脫硝工藝通常在氣/液段將NO氧化成NO2，或者通過加入添加劑來提高NO的溶解度。濕式同時脫硫脫硝的方法目前大多處于研究階段，包括氯酸氧化、濕式絡合法、黃磷氧化法等。

5.1 氯酸氧化工藝

氯酸（HC1O3）是一種強氧化劑，氧化電位受液相pH值控制，在酸性條件下，其氧化性比高氯酸還強。濃度為35%的氯酸溶液99%可電離。正是因為這些性質，氯酸被應用于同時脫硫脫硝的研究中，并已取得一定成果。氯酸氧化工藝（又稱丁Tri-NOx-NOxSorb工藝）是采用濕式洗滌系統，在一套設備中同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物，并且沒有催化劑中毒、失活或隨使用時間的增長催化能力下降等問題[24]。

Tri-NOx-NOxSorb工藝采用氧化吸收塔和堿式吸收塔兩段工藝。氧化吸收塔是采用氧化劑HC1O3來氧化NO和SO2及有毒金屬，堿式吸收塔則作為后續工藝采用Na2S及NaOH作為吸收劑，吸收殘余的酸性氣體。氯酸氧化法脫除氮氧化物的效率可達95%以上，操作溫度低（可在常溫下進行），且對入口氮氧化物的濃度變化適應性強，脫硫效率在95%以上。另外，在脫除二氧化硫和氮氧化物的同時，還可以脫除有毒微量金屬元素，如As、Be、 Cd、Cr、Pb、Hg和Se，這些有毒微量金屬元素在進一步的環境治理中已引起人們的重視[25、26]。但同時也存在一些問題：脫硫脫硝產生的酸性廢液，雖經濃縮可作為制酸原料使用，但運輸和儲存困難；氯酸對設備腐蝕性較強；氯酸氧化吸收液制備要求的技術水平高，對材料、工藝要求嚴格，而且運輸困難。

5.2 濕式絡合吸收工藝

濕式絡合吸收工藝一般采用鐵或鈷作催化劑。NO在水中的溶解度很低，但在水溶液中加入能絡合NO的絡合劑后，即可與之結合成絡合物，使NO溶解度增加，從而提高了NO的吸收速率，并加大了其吸收容量。與絡合劑結合的NO可與溶液中吸收SO2而形成的SO32-/HSO3-發生反應，形成一系列N-S化合物，并使絡合劑再生[27]。目前研究的可絡合NO的亞鐵絡合劑主要有兩類：一類是亞鐵氨羧絡合劑，如乙二胺四乙酸合鐵[Fe(Ⅱ)(EDTA)]、次氮基三乙酸合鐵[Fe(Ⅱ)(NTA)]等；另一類是含-SH的亞鐵絡合劑，如半胱氨酸合鐵[Fe(Ⅱ)(CyS)2]、青霉胺合鐵[Fe(Ⅱ)(Pen)2]、谷胱甘肽合鐵[Fe(Ⅱ)(GS)]等。而鈷絡合劑研究較多，效果較好的主要有乙二胺合鈷和六氨合鈷絡合劑。這類絡合劑吸收NO形成亞硝酰亞鐵螯合物，配位的NO能夠與溶解的SO2和O2反應生成N2，N2O、連二硫酸鹽、硫酸鹽、各種N-S化合物和三價鐵螯合物。該工藝需通過從吸收液中去除連二硫酸鹽、硫酸鹽和N-S化合物以及三價鐵螯合物還原成亞鐵螯合物而使吸收液再生[28]。

濕式絡合吸收法工藝可以同時脫硫脫硝，但目前仍處于試驗階段。影響其工業應用的主要障礙是，反應過程中螯合物的損失和金屬螯合物再生困難、利用率低，因而存在運行費用高等問題。

5.3 黃磷氧化法（PhoSNOX）

黃磷氧化法的原理可簡單概括為：黃磷首先與O2反應生成O3，O3選擇性將NO氧化為NO2。SO2和NO2與液態的堿性吸收漿液反應生成硫酸鹽和硝酸鹽，黃磷則被氧化生成磷酸鹽[29]。

黃磷氧化法的優點主要有：脫除效率高，二氧化硫和氮氧化物的去除率達到95%以上；無須另加設備，可在現行濕法FGD設備上實施，適用于老電廠改造；副產品為一種化肥，不需二次廢物處理。該方法存在的問題是黃磷具有易燃性、不穩定性和一定的毒性，需用預處理的方法解決這些問題[30]。

6 結語

目前我國SO2已經得到有效控制，但NOx污染日趨突出，因此控制NOx的排放成為大氣污染控制的下一個重點。煙氣同時脫硫脫硝技術能夠在工藝中同時實現SO2和NOx的脫除，凈化煙氣，具有設備一體化、管理操作方便、占地面積小、投資運行費用低等優點，因此倍受電廠的青睞，必將在未來的煙氣脫硫脫硝領域擁有廣闊的應用前景。同時脫硫脫硝技術尚處于實驗室和工業示范階段，建議從以下幾方面著手推動同時脫硫脫硝技術工業化進程：

（1）加強同時脫硫脫硝過程機理的研究

基于對二氧化硫和氮氧化物的協同脫除機理，重點研究污染物在反應過程中的轉化規律，分析各種污染物在吸收過程中的動力學特征，探討污染物協同脫除時各種污染物之間的相互影響，在此基礎上提出污染物協同脫除的優化的運行工況，為同時脫硫脫硝技術的工業化應用提供理論依據。

（2）加強同時脫硫脫硝技術與現有脫硫裝置的集成研究

基于電廠已有煙氣脫硫裝置，考慮與現有的脫硫技術相結合，充分利用現有的裝置，既達到節能減排的目的，又節省了投資和運行成本。目前的氧化法和絡合法都存在運行成本高等諸多不足，在今后的研究中可進一步拓寬思路，比如氣相氧化和液相氧化相結合、開發新的高效金屬絡合物等。

（3）加強副產物的綜合利用與零排放研究

避免煙氣處理技術副產物的二次污染或者考慮副產物的綜合利用是提高同時脫硫脫硝技術競爭力的重要方面。從未來發展趨勢看，濕法脫硫無疑是一種落后的技術，其會產生大量廢水、廢渣，造成二次污染。因此工藝和運行簡單、投資和操作費用低、回收硫資源的干法脫硫將是未來發展的方向。我國應加大對干法脫硫脫硝工藝的開發研究，包括開發更為高效的吸附/催化劑、降低電暈放電的能耗及開發對CO還原二氧化硫和氮氧化物反應的高活性和穩定性的催化劑等。

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Discussion & Analysis on Simultaneous Desulfurization and Denitrif i cation Technologies

LIU Zheng-qiang1, HU Sheng1, LIAO Min-xiu2, ZHU Wu-hua1
(1.Hunan BiLv EP Industry Develepmengt Co., LTD, Xiangtan Hunan 411104;2.Xiangtan University, Xiangtan Hunan 411105, China)

The development of advanced fl ue-gas-cleaner technologies for the control of sulfur dioxide and nitrogen oxides emissions continues to be a very active area of research and development at home and abroad. First, the present methods of simultaneous desulfurization and denitrif i caion at home and abroad are introduced brief l y. Their mechanisms are studied. And also both their advantages and disadvantages are found out. The reaction mechanism, technical characteristics and process of several simultaneous desulfurization and denitrif i cation technologies are reviewed. The development direction of the technologies for simultaneous desulfurization and denitrif i cation are also presented in our national condition.

desulfurization; denitrif i cation; fl ue gas; reaction mechanism; technical characteristics; development direction

X701

A

1006-5377（2011）04-0056-07