光波脫硫脫硝技術(shù)

黃敬文

（武漢朗滌環(huán)保科技工程有限公司 湖北武漢 430000）

1 課題的來源、目的、意義

1.1 脫硫技術(shù)

控制SO2排放工藝按其在燃燒過程中所處位置可分為燃燒前、燃燒中、燃燒后脫硫三種。

燃燒后煙氣脫硫技術(shù)式當(dāng)前世界唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，式控制SO2污染和酸雨的主要技術(shù)手段。而煙氣脫硫被認(rèn)為是控制SO2最行之有效的途徑。煙氣脫硫主要有濕法、半干法、干法等脫硫法。

1.2 脫硝技術(shù)

NOx排放控制技術(shù)大致分為：改進(jìn)燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。煙氣脫硝技術(shù)主要有SCR、SNCR和干法等脫硝技術(shù)。其中SCR和SNCR法是工藝成熟的方法，但是這兩種方法能耗高，占地面積大，脫硝劑使用量大而且貴，使脫硝成本很大，廠家應(yīng)付困難。

光波脫硫脫硝技術(shù)干法，此法優(yōu)點(diǎn)很多：1、設(shè)備占地面積小；2、造價低；3、能耗小；4、無二次污染。適合我國現(xiàn)有國情，應(yīng)該推廣開來。而光波發(fā)生裝置是整個光波脫硫脫硝技術(shù)工藝系統(tǒng)的核心。

2 光波脫硫脫硝內(nèi)容

2.1 光波脫硫脫硝技術(shù)介紹

以噴霧形式用堿和氨作為吸收劑,在管道內(nèi)吹入，并且同時吹入催化劑，和煙氣進(jìn)入光波裝置中，在光波裝置中脫硫和脫銷。最后產(chǎn)物為硫酸鹽、硝酸鹽和硫，可以作為其它行業(yè)的物料。本技術(shù)充分利用光波能源和吸收劑、催化劑使煙氣脫硫脫硝效果好，能量利用率提升，運(yùn)行用度降低、設(shè)備的腐蝕性減小。

在光波脫硫脫硝技術(shù)中，光波發(fā)生裝置是實(shí)現(xiàn)光波脫硫脫硝技術(shù)的關(guān)鍵之一。

2.2 光波脫硫脫硝技術(shù)反應(yīng)機(jī)理

2.2.1 特點(diǎn)：光波裝置是從電子束法發(fā)展而來的煙氣脫硫脫硝技術(shù)。光波發(fā)生裝置是靠光波電源在普通反應(yīng)器中形成等離子體，產(chǎn)生高能光波形成非平衡等離子狀態(tài)，產(chǎn)生大量活性粒子，而驅(qū)動粒子的能耗極小，因而能量利用率高，同時獲得較高的脫硫脫硝效率。

通過光波發(fā)生裝置產(chǎn)生的等離子和具有很強(qiáng)的氧化性的自由基，其中活性粒子的平均能量高于氣體分子的鍵能。這些碰撞的結(jié)果是：一方面打開氣體分子鍵生成一些原子和分子，另一方面產(chǎn)生大量的-OH、-O等自由基和氧化性極強(qiáng)的O3。由這些原子、分子和O3等組成的活性粒子所引起的化學(xué)反應(yīng)最終將廢氣中的有害物質(zhì)脫除（脫硫、脫硝）。

以上為活性粒子是光波發(fā)生裝置作用產(chǎn)生的產(chǎn)物，SO2和NO，經(jīng)過一系列的電化學(xué)反應(yīng)：

2.2.2 特點(diǎn)：光波裝置與電子束相比，由于光波只提高電子溫度，而不提高粒子溫度，能量效率比電子束照射法高2倍。光波發(fā)生裝置設(shè)備簡單，操作簡便，耗電較電子束照射法低60%以上。對煙氣進(jìn)行脫硫脫硝治理所消耗的能量要小的多，因而成為現(xiàn)階段脫硫脫硝的前沿，和發(fā)展方向。

2.3 脫硫脫硝工藝流程簡介

廢氣經(jīng)煙道至凈化裝置，從凈化裝置出來，進(jìn)入光波反應(yīng)器，在反應(yīng)器混合段和含有大量吸收劑、催化劑、氧化劑的增濕粒子接觸，通過粒子表面附著的水膜的蒸發(fā)，煙氣溫度瞬間降低且相對濕度大大增加，形成很好的脫硫脫硝反應(yīng)環(huán)境。在反應(yīng)段中快速完成物理和化學(xué)反應(yīng)，煙氣中的SO2、NOx在光波發(fā)生器的作用下生產(chǎn)硫酸鹽、硝酸鹽和硫。

2.4 堿性吸收劑和氨對脫硫脫硝效率的影響

由于NH3作為酸性產(chǎn)物的吸收劑費(fèi)用高，運(yùn)輸存儲不方便，容易造成NH3泄露等缺點(diǎn)，所以為備選吸收劑。而堿性物質(zhì)作為吸收劑，在干法光波發(fā)生裝置系統(tǒng)中，噴堿性吸收劑不影響SO2、NO的脫除效率，而且還可以提高SO2、NO的脫除效果。

2.5 氣相中的O2和水蒸氣對脫硫脫硝效果的影響

在光波發(fā)生裝置工作中，O2和水蒸氣可大大提高SO2、NO的氧化和脫除效率。離子的遷移速率會隨濕度的增加而降低，因此，光波電流在濕空氣中較低，水蒸氣對SO2、NO的吸收率由于光波的存在而提高。當(dāng)液相水通過電化噴嘴噴出時，它對SO2、NO的吸收能力急劇提高，脫除量遠(yuǎn)超過飽和的吸收量。

2.6 溫度因素

在光波裝置系統(tǒng)中，SO2在低溫下脫除效率更高，SO2脫除效率隨溫度升高而降低，但是NO的脫除效率不變。

綜上這些因素，在適當(dāng)?shù)臏囟取穸认拢捎霉獠摿蛎撓跫夹g(shù)，可以使脫硫效率達(dá)到90%以上，脫硝效率75%以上。

3 結(jié)語

低溫光波脫硫脫硝煙氣處理技術(shù)的，從中可以看出，本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：能耗低、無二次污染、運(yùn)行溫度低、吸收劑好量少、設(shè)備簡單、操作簡單、造價低等特點(diǎn)，是目前干法技術(shù)中在工業(yè)中最有應(yīng)用前景的低溫脫硫脫銷技術(shù)，從技術(shù)上已經(jīng)是可行的。我們應(yīng)該大力、加快步伐去研究和推廣這項技術(shù)。

[1]馬大廣.大氣污染控制技術(shù)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社

[2]唐國山.工業(yè)電除塵器應(yīng)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社

[3]蒲恩奇.大氣污染治理工程[M].高等教育出版社