脫硫脫硝新技術盤點
摘要: 當今國內外廣泛使用的脫硫脫硝一體化技術主要是wet-fgd+scr/sncr組合技術,就是濕式煙氣脫硫和選擇性催化還原(scr)或選擇性非催化還原(sncr)技術脫硝組合。濕式煙氣脫硫常用的是采用石灰或石灰石的鈣法,脫硫效率大于90%,其缺點是工程龐大,初投資和運行費用高,且容易形成二次污染。
一、傳統煙氣脫硫脫硝一體化技術
當今國內外廣泛使用的脫硫脫硝一體化技術主要是wet-fgd+scr/sncr組合技術,就是濕式煙氣脫硫和選擇性催化還原(scr)或選擇性非催化還原(sncr)技術脫硝組合。濕式煙氣脫硫常用的是采用石灰或石灰石的鈣法,脫硫效率大于90%,其缺點是工程龐大,初投資和運行費用高,且容易形成二次污染。
選擇性催化還原脫硝反應溫度為250~450℃時,脫硝率可達70%~90%。該技術成熟可靠,目前在全球范圍尤其是發達國家應用廣泛,但該工藝設備投資大,需預熱處理煙氣,催化劑昂貴且使用壽命短,同時存在氨泄漏、設備易腐蝕等問題。選擇性非催化還原溫度區域為870~1200℃,脫硝率小于50%。缺點是工藝設備投資大,需預熱處理煙氣,設備易腐蝕等問題。
二、干法煙氣脫硫脫硝一體化技術
干法煙氣脫硫脫硝一體化技術包括四個方面:固相吸收/再生法、氣/固催化同時脫硫脫硝技術、吸收劑噴射法以及高能電子活化氧化法。
三、濕法煙氣脫硫脫硝一體化技術
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,包括氧化法和濕式絡合法。
氧化法
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。tri-nox-noxsorb工藝采用氧化吸收塔和堿式吸收塔兩段工藝,在脫除二氧化硫和氮氧化物的同時脫除有毒微量金屬元素,如as、be、cd、cr、pb、hg和se。isabelle等研究了在酸性條件下利用雙氧水將nox和so2氧化成硝酸和硫酸的工藝。
黃磷氧化法是將no氧化為no2,與液態的堿性吸收漿液反應生成硫酸鹽和硝酸鹽,對二氧化硫和氮氧化物的去除率達到95%以上,但黃磷具有易燃性、不穩定性和一定的毒性,需用預處理的方法解決這些問題。
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。在水溶液中加入能絡合no的絡合劑后,使之結合成絡合物。與絡合劑結合的no可與溶液中的so32-/hso3-發生反應,形成一系列n-s化合物,并使絡合劑再生[31]。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。
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。
四、結論與建議
脫硫脫硝一體化工藝已經成為各國控制煙氣污染的研發熱點,目前大多數脫硫脫硝一體化工藝僅停留在研究階段,盡管已經有少量示范工程應用,但由于運行費用較高制約了其大規模推廣應用。開發適合我國國情,投資少、運行費用低、效率高、副產品資源化的脫硫脫硝一體化技術成為未來發展的重點。