脫硫脫硝一體化的研究現狀

楊濤

摘要：電廠脫硫脫硝一體化技術是一種創新型、高效技術。近幾年， 隨著社會經濟快速發展，火電廠建設速度加快，大量火電廠將會燃燒大量燃煤，燃燒的燃煤會釋放出來很多有毒氣體，這些有毒氣體對空氣環境將會產生很大影響。使用脫硫脫硝一體化技術在一定程度上能夠很 好解決這些問題。本文通過對脫硫脫硝一體化的研究現狀進行研究，在此基礎上對多種理論知識在實際應用中的問題進行分析，從而得出脫硫脫硝一體化技術發展趨勢，為人們在現實使用中提出有用的指導意見。

關鍵詞：脫硫脫硝?一體化 現狀

0引言

脫硫脫硝技術很多且大部分處于研究或工業示范階段，其中石灰石-石膏濕法脫硫和選擇性催化還原干法脫硝技術較為成熟，率先實現了商業化。由于 SO2 和 NOX 都是酸性氧化物，同時對他們進行脫除完全可行。由于設備投資小、運行費用低、操作難度小等優點，脫硫脫硝一體化技術成為研究熱點。

1火電廠脫硫脫銷技術的應用現狀

國內火電廠常用的脫銷方法有SCR（選擇性催化還原法）、SNCR（非選擇性催化還原法）以及兩種方法相聯合，SCR 技術在脫銷方面具有二次污染小、凈化效率高、技術成熟等特點，脫銷率能夠達到 80-90%左右，而SNCR技術，在脫銷方面不需要使用催化劑，運行成本低，但卻會造成二次污染，并且脫硝率也不是很高，一般只能達到 30-50%左右。SCR 的技術原理如下：在火力發電機組的省煤器與預熱器兩個設備之間，對SCR反應器進行布設，當機組運行后，煙氣會以垂直的方式直接進入到反應器當中，經催化劑作用后，會將有害的 NOx 還原為無害的水和氮氣。在這個反應過程中，需要使溫度保持在 300-400℃之間;SNCR 的技術原理是當鍋爐內的煙氣溫度達到 900-1000℃左右時，向其中噴入還原劑，如尿素、氨等，以此來將有害的 NOx 還原為無害的水和氮氣。SCR 與SNCR 聯合是將兩者的技術優勢合并到一起，彌補各自的不足，從而提高脫硝率。由于兩種技術聯合后，工藝系統會變得較為復雜。故此，該方法通常被用于對脫銷率要求比較高的場合。

2脫硫脫硝技術概述

脫硫脫硝技術絕大多數都被應用到氮氧化物、硫氧化物的處理中，因為氮氧化物與硫氧化物是空氣污染的主要來源。脫硫脫硝技術發展越來越完善，在一定程度上對凈化空氣將會產生很大影響。脫硫脫硝一體化是一種系統性技術，能夠在同一時間處理硫、硝。近幾年，脫硫脫硝一體化技術逐漸引起了很多國家的重視與關注。煙氣脫硫脫硝一體化技術一般可以分為以下三類： 煙氣脫硫與煙氣脫硝共同組合技術。第二類，使用吸附劑來脫硝脫硫。第三類對當下煙氣脫硫綜合系統進行改造，適當增加脫硝功能。如果使用兩套不同裝置來進行脫硫、脫硝， 將會造成整個投資、管理與運行費用提升。很多現代工業化國家在脫硫脫硝一體化技術方面都投入了很多時間與精力，并且在很多行業中都得到了廣泛應用，帶來的作用與效果非常明顯。

3燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術研究進展

3.1煙氣凈化技術

在火電廠脫硫脫硝一體化工藝中，煙氣凈化是一項不可或缺的技術措施，火電廠中的煙氣含有大量的二氧化硫，在對這部分煙氣進行凈化處理時，需要先向除塵器內注入適量的鈣劑和鈉基脫硫劑，然后利用布袋的過濾層，將二氧化硫濾除掉，煙氣中的 NOx 則可利用氨氣進行脫除。在對 NOx 進行脫除時，先將氨氣注入到煙道內，剩余的工作全部由 SCR 負責完成。在脫硫脫硝一體化工藝中，煙氣凈化技術的特點主要體現在如下幾個方面：煙氣去除率較高，正常情況下， 可以達到85%左右;多種污染物的脫除功能被綜合到一起，這樣不需要布置過多的設備，從而節約了占地面積;由于在選擇催化劑進行脫銷前，煙氣中所含的二氧化硫及顆粒物已經被去除，從而解決了硫酸銨堵塞等問題發生。

3.2高能電子氧化技術

高能電子氧化技術是一種創新型技術，科學技術的快速發展使得催化劑的使用范圍越來越小，朝向高科技發展將會成為主要方向，高能電子氧化技術起著很好的典范作用，高能電子撞擊煙氣中的氮硫分子之后在短時間內會發生不同程度的反應。一般情況下，可以分為兩種情況： 第一種情況可能是二氧化硫轉化為三氧化硫，當煙氣中的水、氧氣等分子通過高能電子進行不斷撞擊后會產生很多活性物質，這樣就能夠把一些二氧化硫氧化成三氧化硫，通過和煙氣中的水蒸氣發生反應后成為硫酸。第二種情況是一氧化氮氧化為二氧化氮，通過引入水之后會生成無毒的氮氣，這種技術將會成為未來發展的主要方向。這種特殊工藝一般可以分為兩種不同類型。當然，這兩種工藝之間還是存在一定差異性，這種差異性主要體現在怎樣產生電子。在這里主要討論第一種情況，它是充分借助電子類設備來照射處于低溫的煙氣。經過照射之后就會產生高溫，在高低溫交替條件下短時間內能夠讓煙氣分子在電離中出現快速轉換。這種技術在日本與歐洲國家研究已經取得了很大發展，這種電子設備的優點是設備簡單化、便于操作與控制。并且不會造成太多廢棄物的產生，成功率也非常高。很多副產品還可以被用作肥料， 并且具有良好的環保作用。存在的不足之處就是帶來的輻射非常嚴重， 站在電子設備自身發展角度分析來說，電子設備科技自身就是一種資源損耗的重要體現。與此同時，所需要的資金量也非常大。

3.3半干法脫硫脫硝

半干法介于濕法和干法之間，由于兼顧了二者的主要優點而備受關注。它通過噴射吸收劑吸收 SO2 和 NOX 達到脫硫脫硝的目的，同時利用空氣的熱量帶走吸收液中的水分而不產生廢液。有人利用噴動床在脫硫脫硝方面進行了較深入的研究，噴動床內加入剛玉球或負離子球等顆粒，熱煙氣使粒子處于噴動狀態，當床內噴動穩定后，吸收劑由噴嘴噴出，液滴呈霧狀噴灑在噴動粒子上，與 SO2 和 NOx 氣體進行反應，由于加入顆粒，增大了反應接觸面積，提高了脫硫脫硝效率，反應后的產物在粒子的碰撞中脫落，被熱煙氣帶出噴動床。

3.4濕式脫硫脫硝一體化工藝

在該工藝中，氯酸氧化、濕 式配合吸收是關鍵工藝，前者的脫氮率能夠達到 95%以上，在脫除二氧化硫和氮氣的過程中，還可以將氣體中存在的有毒金 屬元素一并除掉。目前，該技術尚處于實驗階段，仍有一些不完 善的地方，需要不斷優化改進。后者采用的是濕式洗滌系統，二氧化硫的脫除率可以達到 90%以上。但在脫除過程中，混合物會有所損失，所以，需要加強對該方面的研究，進一步降低混合物的損失。

4一體化技術應用和發展

通過上述研究對比發現，各項工藝之間存在很大差異，而且使用技術也有所不同。雖然上述幾種脫硫脫硝技術相對比較成熟，但由于很多工業都是傳統工業，在使用中對溫度和穩定等有很高的條件，使得該技術的應用受到很大制約。但就長期發展來看，由于燃煤電廠對這些技術的使用中造成一些負面影響，所以還需對這些技術進行改進，讓其一體化的發展更加符合燃煤電廠的需求和社會發展的需求。

結語

同時脫硫脫硝工藝雖然研究較多、優點突出，但是存在的缺點限制了它的廣泛應用，因此在工程應用中還應該根據實際工況進行選擇。雖然各種工藝不夠成熟，但也值得更加深入的研究，如果解決主要問題，每種工藝都有廣闊的應用前景。

參考文獻

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