唐志軍
(江蘇綠景環保設備有限公司江蘇宜興214210)
我國脫硫脫硝技術的發展及應用分析
唐志軍
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在電廠生產過程中進行煙氣脫硫脫硝處理是必不可少的,對于大氣環境的保護具有極為關鍵的作用,因此,加強對于脫硫脫硝技術的研究和應用也是極為必要的,本文就主要針對當前我國電廠煙氣脫硫脫硝過程中常用的W-L再生脫硫技術、活性炭脫硫脫硝工藝以及選擇性催化脫硫脫硝技術進行了簡要的分析,希望有助于促進這三種脫硫脫硝技術的發展和應用,為電廠煙氣脫硫脫硝水平的提高有所借鑒。
煙氣脫硫脫硝;綜合利用;工藝流程
眾所周知,我國是一個燃煤大國,火力發電廠中燃煤的使用更是會在較大程度上提升燃煤的數量,煤炭的燃燒無可爭議的會對于我國社會的發展起到較為突出的作用,當前我國火電廠發電依然是電力供應中必不可少的一個組成部分,但是針對燃煤過程中所產生的大氣污染也必須引起人們的高度重視,尤其是對于燃煤中所產生的二氧化硫和氮氧化物更是應該得到必要的處理,否則大量排放這些物質必然會導致酸雨、光化煙霧等現象的出現,因此,采取必要的脫硫脫硝技術是極為必要的,基于當前我國的脫硫脫硝技術應用發展現狀來看,其技術手段多種多樣,各種脫硫脫硝技術的適用范圍和效果也大不相同,需要具體的電廠進行慎重的選取,最大程度提升其脫硫脫硝效果。
1.1技術介紹
W-L再生脫硫技術也被稱為亞鈉循環法,這主要是因為該技術的應用主要是采取亞硫酸鈉溶液來進行電廠煙氣中二氧化硫的回收,眾所周知,亞硫酸鈉溶液能夠和電廠廢氣中的二氧化硫發生相應的化學反應,進而降低電廠煙氣中的二氧化硫含量,并且因為這種W-L再生脫硫技術最為主要的特點還在于再生上,即這些被亞硫酸鈉吸收的二氧化硫可以被用來制作工業生產需要的硫酸,進而發揮其自身的價值;這一方法被硫酸制造廠廣泛的使用,最初該方法的使用可以追溯到1973年,經過40多年來的發展,該技術手段得到了較為廣泛的推廣和使用,并且其技術也越發的成熟,已經出現了40多套專業的W-L再生脫硫技術設備。
1.2技術應用
針對W-L再生脫硫技術在電廠煙氣脫硫中的使用過程來看,其主要包括二氧化硫富氣再處理、熱解再生以及二氧化硫的吸收等幾個關鍵環節,而這幾個關鍵環節也正是該技術發揮其二氧化硫處理效果的反應機制所在。對于二氧化硫的富氣再處理操作來說,其具體的處理手段是多種多樣的,處理效果也大不相同,當然對于經濟成本的要求也是不同的,因此,對于具體的電廠來說就可以根據自身的實際狀況來選擇最適合自身經濟狀況的一種方式進行操作;而對于熱解再生操作而言,其實也包含著一定量的二氧化硫吸收,并且和最終逆流塔中的二氧化硫吸收共同配合,提升其吸收的效率,使得電廠煙氣脫硫率能夠符合相關的要求。對于該技術手段的應用來說,其最為主要的就是針對溶液中亞硫酸鈉的含量以及整體溶液的劑量進行嚴格的控制,進而在保障電廠煙氣通過速率和數量一定的前提下最大化的進行二氧化硫的吸收,一般說來,采用該方式進行二氧化硫的吸收其脫硫率能夠達到95%以上。
2.1技術介紹
活性炭脫硫脫硝技術在當前的電廠煙氣脫硫脫硝過程中使用的也比較多,尤其是這種綜合性的處理手段既能夠針對電廠煙氣中的二氧化硫進行處理,同時也能夠針對電廠廢氣中的氮氧化物進行處理,效果也是比較明顯的,最早該方法的應用可以追溯到上世紀六七十年代,但是直到1978年該技術才能夠真正的在電廠煙氣脫硫脫硝中使用,顧名思義,這種處理技術最為主要的處理方法就是采用活性炭這種材料來針對電廠煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進行吸收,并且在一定程度上還具備較強的回收利用效果,發展到今天,該技術也取得了較大的進步,并且應用范圍也得到了更大程度的擴展。
2.2技術應用
具體來說,這種活性炭脫硫脫硝技術的主要應用流程包括二氧化硫富氣再處理、活性炭熱解再生、催化還原脫硝、吸附催化氧化脫硫等幾步,這幾步正是活性炭發揮其吸附作用降低電廠煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量的關鍵點所在,并且對于這幾步操作來說,在正式開始脫硫之前應該首先進行相應的除塵操作,然后在進入第一級脫硫塔進行二氧化硫的吸收,在吸收過程中可以采取恰當的措施使其轉化為硫酸溶液,進而達到回收利用的目的,然后再進行分離使電廠煙氣能夠再次進入第二級脫硝塔針對電廠煙氣中的氮氧化物進行吸收反應,最終促使這些氮氧化物能夠被還原為氮氣,避免了對于環境的破壞。基于該技術的使用來說,其最為核心的就是活性炭的品質和用量問題,當然電廠煙氣的流速和反應時間也是比較關鍵的要點所在,總的來看,電廠煙氣流速越慢、停留反應時間越長,活性炭的吸收效果越好。經過多年來的實踐使用可以發現,這種活性炭脫硫脫硝技術的使用能夠使得脫硫率高達95%以上,并且其硫磺回收率也高達90%以上,脫硝效率已能夠大于73%,值得在今后的電廠生產中進行推廣使用。
3.1技術介紹
選擇性催化脫硫脫硝工藝主要就是采取相對應的催化劑把電廠煙氣中的二氧化硫催化形成三氧化硫,進而和水結合制成我們所需要的硫酸溶液,而對于氮氧化物則主要是經過催化反應促使其生成氮氣,而氮氣對于大氣環境來說是不存在任何污染的,可以直接進行排放,進而減少氮氧化物對于大氣的污染。針對其整個的選擇性催化脫硫脫硝工藝流程來看,其操作并不復雜,這也促使其在當前的很多電廠中得到了廣泛的使用,并且恰當地使用選擇性催化脫硫脫硝工藝還能夠有效地節省電廠的經濟成本支出,從這一點上來看,其優勢是更為明顯的,這也是促使其應用范圍不斷擴展的一個重要方面。
3.2技術應用
對于這種選擇性催化脫硫脫硝工藝的應用過程來看,其最為核心的無疑是相關催化轉化劑的選擇,只有恰當的選擇了能夠最大程度上促使二氧化硫和氮氧化物轉化的物質,才能夠在較大程度上達到應有的效果,因此,對于這些催化轉化劑的選擇就應該首先從理論層次入手,針對二氧化硫和氮氧化物的一些基本特點和化學反應方式進行全方位的調查,進而從所有的化學反應中選擇出一種最佳的處理手段,并且針對其具體所用的化學藥劑進行慎重的思考,在確保其脫硫脫硝效果的同時,避免對于大氣環境產生額外的損壞,尤其是要避免一些有害物質的生成。具體來說,這種選擇性催化脫硫脫硝工藝的使用主要包括煙氣除塵、加熱脫硝、加熱脫硫、凈化排放等幾步,對于這幾個步驟來說,最為核心的無疑是加熱脫硫和加熱脫硝過程,因為很多化學反應的發生都
對于溫度提升了更高的要求,所以在具體的工藝應用過程中就應該重點關注其環境溫度高低,盡可能的控制其滿足最佳的反應溫度,并且為了更好地實現反應效果以確保其在較大程度上降低二氧化硫和氮氧化物的含量,還應該控制好煙氣的流速、反應的時間等因素,過快的流速必然會導致其反應的時間縮短,進而降低其反應的效果,對于催化轉化過程產生較大的影響。一般來說,恰當采用選擇性催化脫硫脫硝工藝脫硝率能達到90%以上,而脫硫率也能夠達到95%,能夠很好的滿足電廠煙氣脫硫脫硝的需要。
綜上所述,對于當前我國的電廠發展來看,其速度和規模都有了較大程度的提升,這在較大程度上提升了人們的生活品質,滿足了人們日益增長的電力需求,但是與此同時,其產生的不良影響也是比較明顯的,尤其是在火電廠發電燃煤過程中所排出的廢氣更是會在較大程度上造成大氣環境的污染,因此,必須針對這種污染進行治理,其最為主要的處理手段就是針對電廠煙氣中的二氧化硫和氮氧化物進行降低處理,就這一點來看,我國在該方面也已經進行了一定的研究,尤其是在脫硫脫硝技術的發展和應用上也取得了一定的成就,很多電廠煙氣脫硫脫硝技術的應用效果也是非常不錯的,尤其是對于W-L再生脫硫技術、活性炭脫硫脫硝工藝以及選擇性催化脫硫脫硝技術來說更是較為突出的代表,并且相信隨著我國脫硫脫硝技術的不斷發展和成熟,其應用的效果也必然會得到進一步的提升。
[1]方朝君,閆常峰,余美玲.同時脫硫脫硝技術的應用與發展現狀[J].化工進展,2010,S1:361-365.
[2]我國脫硫脫硝技術的發展及應用[J].中國環保產業,2014,08: 18-21.
[3]王旭偉,鄢曉忠,陳彥菲,譚旦輝.國內外電廠燃煤鍋爐煙氣同時脫硫脫硝技術的研究進展[J].電站系統工程,2007,04:5-7+39.
[4]葛榮良.火電廠脫硝技術與應用以及脫硫脫硝一體化發展趨勢[J].上海電力,2007,05:458-467.
[5]岳濤,莊德安,楊明珍,鄧九蘭,張迎春.我國燃煤火電廠煙氣脫硫脫硝技術發展現狀[J].能源研究與信息,2008,03:125-129.
[6]杜海洋.煙氣脫硫脫硝技術的回顧與綜合利用[J].山東工業技術,2014,22:25+28.