燃煤烟气脱硫脱硝技术研究

李兴强 任振峰

（青岛华拓电力设计有限公司 山东青岛 266031）

作为最大的煤炭生产和消费的国家，我国的生态环境已经被燃煤烟气造成了严重的破坏，因此治理燃煤烟气的污染迫在眉睫，我国也一直在对燃煤烟气进行治理和研究。但是在我国目前的烟气治理中，采用的是硫和硝的单独治理，即石灰石-石膏法脱硫和NH3选择性催化还原法脱硝。单独治理的办法已经难以满足环境所需要的要求，因此，对燃煤烟气脱硫脱硝技术进行研究和探讨，发展具有经济价值和提高环保效率的脱硫脱硝技术是当前需要研究的重点。

1 固相吸附完成脱硫脱硝工艺

固相吸附完成脱硫脱硝是利用固相吸附剂，通过吸附作用来完成脱硫脱硝，将燃煤烟气转化成硫和氮的副产物。其主要方法有活性炭法和氧化铜、三氧化二铝吸收法。

活性炭法是在进行燃煤烟气处理时，先进性除尘、降低温度和调节湿度等措施，然后将燃煤烟气装入活性炭吸收塔，吸收塔中的活性炭会对SO2进行吸附，被其中的含氧化合物氧化，形成SO3，SO3再与水蒸气结合生成H2SO4。脱硝则是在通入吸附塔的时候，NH3与NOX发生氧化还原反应生成N2的过程。活性炭吸附法的不足之处在于活性炭的消耗较大，产出的硫酸品质较低，但是活性炭吸附法是能够同时解决多种污染元素的有效方法。

氧化铜和三氧化二铝吸收法，一般是以三氧化二铝为载体吸附 CuSO4， 然后用 H2、CO等气体将 CuSO4还原为单质 Cu，再和SO2反应。在脱硫的同时，利用氧化铜等生成物催化，向燃煤烟气中通入NH3，使之和NOX反应转化成氮气。其主要优点是无二次污染的风险，并且吸附剂可以循环利用，但是其存在一定的缺点：成本较高、催化剂容易造成中毒等，不利于工业生产中脱硫脱硝。

2 气体或者固体催化在燃煤烟气中的脱硫脱硝应用

此方法主要是运用不同种类的催化剂对二氧化硫和NOX进行氧化还原，其主要方法有SNRB法脱硫脱硝工艺、WSA-SNOX法脱硫脱硝工艺和Parsons烟气清洁脱硫脱硝工艺。

SNRB法脱硫脱硝能够同时去除二氧化硫和烟尘，其原理是将石灰水等吸收剂喷入高温集尘室，脱出二氧化硫，并利用催化剂使NH3与NOX发生氧化还原反应生成N2，其脱硫脱硝效率很高，分别达到80%和90%，其设备工艺简单，并且能够有效的减少中毒风险，适用范围广泛。

WSA-SNOX法脱硫脱硝工艺是采用两种催化剂，首先将燃煤烟气收集进入反应器，用NH3脱去大部分的NOX，再投入到二氧化硫转化器，使大部分的二氧化硫转化成为三氧化硫。最后经过冷却，此方法去除烟尘的效率很高，并且无二次污染，但是副产品浓硫酸的储运困难并且消耗较高是其最大的缺点。

Parsons烟气清洁脱硫脱硝工艺是在单一的还原反应中，同时将二氧化硫还原成为H2S，并且同时将NOX还原成为氮气的一种工艺。其主要操作步骤为，将烟气、水蒸气、和硫磺装置的尾气等混合形成催化气体，二氧化硫和NOX在反应器中被还原，将还原后的气体进行冷却，然后放入吸收住中，在吸收住中和硫化氢气体混合进行再加热，最后将硫化氢气体转化成硫的副产品。其设备复杂，但是脱硫脱硝的效率达到99%以上，具有极高的研究价值。

3 高能电子活化氧化在燃煤烟气中脱硫脱硝应用

高能电子活化氧化的原理是用高能电子撞击氧气、氮气和水分子，形成离子、原子、电子等，将二氧化硫转化为三氧化硫，然后与水分子反应形成硫酸，一氧化氮则被氧化成二氧化氮，再与水分子反应形成硝酸，硫酸分子和硝酸分子再与NH3反应生成(NH4)2SO4，和NH4NO3，高能电子活化氧化又可以分为电子束-氨法和脉冲电晕-氨法。

电子束-氨法是利用高能电子束照射70℃的烟气，使一部分分子电离，从而产生离子、原子和电子等，将燃煤烟气中的二氧化硫和NOX氧化成为三氧化硫和二氧化氮，然后和水分子反应生成(NH4)2SO4，和NH4NO3。电子束-氨法的特点是不产生废水和废渣，便于操作和操控，并且能够高效的完成脱硫脱硝，但是其缺点是造价成本高，而且需要放射线的防护设施。

脉冲电晕-氨法是将高压脉冲电源连接在电极上，电晕对接地一级发出脉冲电晕放电，烟气中的分子获得巨大能量，产生O和OH等离子。巨大能量可以使二氧化硫和NOX瞬间转化成三氧化硫和二氧化氮，再与水分子反应生成固态的 (NH4)2SO4，和NH4NO3。脉冲电晕-氨法不需要电子枪和防辐射的投资，除尘效率也很高，造价低和设备简单等优点使得脉冲电晕-氨法成为研究的主要目标之一，具有良好的应用性。

4 结语

随着环境质量要求的日益提高，脱硫脱硝技术必须积极进行研究，要不断的改进和创新技术，以至于脱硫脱硝技术能够达到不污染环境，脱硫脱硝效率高并且成本低的目的，完善的脱硫脱硝技术是创建美好环境的有力保障。

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