烟气脱硫脱硝技术的特点探讨

2019-09-10 07:22李鸭坤
学习与科普 2019年31期

李鸭坤

摘要:近几年空气污染现象日渐加剧,对民众健康、日常生活均造成一定困扰,此问题也逐渐受到社会各界人士关注。而火力发电厂向空气中所排放的烟气中含有NOx及SO2等物质,此也为雾霾、酸雨产生的主要原因。因此,针对所排放烟气中的硫、氮等物质展开脱硫脱硝处理已为必然需求。烟气脱硫脱硝技术主要可分为单独脱硫、单独脱硝及联合脱硫脱硝等几种类型,因此本文围绕烟气脱硫脱硝技术的特点展开探讨。

关键词:烟气脱硫技术;烟气脱硝技术;联合脱硫脱硝技术

伴随城市化进程、社会发展步伐的加快,民众对电力需求也随之增加,如火力发电厂便为众多供电途径中必不可少的一项重要途径。实际上,火力发电厂为借助煤炭燃烧方式提供电力,且于煤炭燃烧过程中,将会生成有害气体,对生态环境、空气质量造成严重影响。为响应可持续发展战略,实现火力发电厂可持续发展,针对火力发电厂所排放烟气予以处理尤为必要,因此将脱硫脱硝技术应用至烟气处理中具备重要意义。

1.烟气脱硫及烟气脱硝技术特点

1.1烟气脱硫技术特点

烟气脱硫技术为降低烟气中二氧化硫含量的主要方式,具体而言,烟气脱硫技术种类可分数十种,根据脱硫过程中是否加入水及脱硫产物的干湿形态差异,可将烟气脱硫分为干法、半干法及湿法三种脱硫工艺类型。干脱硫技术为利用颗粒状或粉末状催化剂、吸收剂将烟气中所含有的二氧化硫予以清除,此方法主要可分为活性炭发法及有氧化物法等。半干脱硫技术主要包括喷雾半干法、烟道流化床脱硫法等。湿法脱硫技术为借助液体吸收体对烟气中所含有的二氧化硫予以吸收,达到脱硫目的。以上三种脱硫工艺均各有长短,如干法脱硫适用于烟气含硫量较低条件下,具备较高工作效率,但所生成脱硫产物无法投入循环使用中,存在资源浪费现象。半干脱硫法工作效率高于干法脱硫法,但所生成反应产物的投入循环使用效率较低,在利用时间方面连续性较低。湿法脱硫技术为三大传统脱硫工艺中技术较为成熟的一项脱硫技术,具备循环性佳、操作简便、脱硫效率高及技术造价较低等优势,脱硫后所生成产物在循环利用中可获得良好应用效果,但此脱硫技术具备设备成本高及脱硫需系统较为复杂等弊端。

1.2烟气脱硝技术

烟气脱硝技术即为借助还原剂的应用将烟气中所含有的氮氧化物还原为氮气的一项技术手段。目前,我国脱硝技术同发达国家相比而言,尚存一定差距,所以,目前国内所应用脱硝技术多为从外国引进,其中选择性催化还原法及选择性非催化还原法等为应用频率较高的技术手段。选择性催化还原法主要为在催化剂作用下,利用尿素或氨气将烟气中所含有的氮氧化物还原为水、氮气。选择性非催化还原法为不具备催化剂时所普遍应用的一种方法,通过还原剂的高温喷入,分解为氨气,而氨气将会同烟气中的氮氧化物产生反应,形成氮气。联合脱硝技术为选择性非催化还原法及选择性催化还原法二者相融合的一项技术,即将还原剂直接喷入炉膛内,于高温条件下脱出部分氮氧化物,同时未经反应的还原剂将直接进入选择性催化还原法反应装置中,同剩余氮氧化物共同完成催化反应。上述脱硝方法均各有自身优势及不足,其中选择性催化还原法技术较为成熟,且脱硝率高达90%,但因此方式为以催化剂为前提的一项烟气脱硝技术,而催化剂价格较高,因此,使用成本高即为此方式的应用弊端。

2.脱硫脱硝技术分析

截止今日,国内外大量学者针对脱硝、脱硫技术展开研究,技术工艺水平现已得到大幅提升,虽尚存在部分不足,因此烟气脱硫脱硝一体化技术引起众多学者关注。一体化技术即指将脱硫、脱硝工艺融合至一套工艺流程中,除可缩减设备装置数量外,也可将投资经费降至较低,降低废物排放量,并实现同时脱硫脱硝目的。依据脱除机理差异,脱硫脱硝技术可分为联合脱硫脱硝技术及再生式脱硫脱硝技术两种主要类型。

2.1联合脱硫脱硝技术

联合脱硫脱硝技术处理原理即在于借助硫的氧化物氧化的结合选择性,对氮的氧化物予以还原,实现烟气中氮及硫的脱除。借助此方式针对烟气加以处理过程中,主要包括以下几方面内容:先应对烟气予以除尘处理,随后将经除尘处理烟气置入脱硫脱硝反应装置内,借助选择性催化还原技术脱除烟气中氮的氧化物,催化剂选择五氧化二钒,促使二氧化硫转变为三氧化硫,并融入适量水,制成一定浓度的硫酸溶液。此技术在实际应用过程中,因对烟气中二氧化硫含量并未存在限制,加之经催化剂作用后,转化率较高,因此,烟气经此技术处理后,烟气中硫、氮含量大幅降低,將烟气对大气所造成污染予以减少。此外,经此技术行烟气处理时,期间无需添加其他化学物质,且于脱硫脱硝过程中也不会生成其他污染物质。此类技术的广泛应用为电厂燃煤提供新方法,降低电厂于选择煤质时所受到的限制。

2.2再生式脱硫脱硝技术

此技术应用原理为利用吸附剂吸附烟气中的硫、氮,其中吸附剂自身及所吸附的硫元素均为可再生元素。借助流化床对烟气加以脱硫脱硝处理过程中,可利用氧化铝、氧化铜对氮及硫的氧化物予以吸附。烟气经此处理后,所生成的硫元素,可以液态二氧化硫、硫酸形式循环应用,其中吸附剂自身再生率也至少可达80%。将处理完成的碳酸钠作为吸附剂针对烟气展开脱硫脱硝处理时,氮及硫的氧化物将会同吸附剂产生反应,吸附二氧化硫,此外,吸附剂水分析出。随后加热吸附剂,氮的氧化物于温度为600℃条件下,将会发生分解反应,且因氮的氧化物浓度较高,可对反应速度产生一定抑制作用,再经部分还原剂反应,促使氮的氧化物转变为氮气。

结束语:

综上所述,针对火力发电厂所排放的烟气予以脱硫脱硝处理已为必然趋势,也为实现可持续发展目标的必然需求。目前,火力发电厂烟气脱硫脱硝技术已成为烟气净化技术的主要发展趋势,本文借助对烟气脱硫技术特点、烟气脱硝技术特点及联合脱硫脱硝技术特点等予以分析,望借此可为烟气净化技术发展提供参考,同时为切实控制大气污染,还应加大烟气脱硫脱硝技术研究力度,推动工艺创新、设备革新。

参考文献:

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