煙氣同時(shí)脫硫脫硝一體化技術(shù)研究

簡(jiǎn)要介紹了幾種煙氣同時(shí)脫硫、脫硝一體化技術(shù)。從反應(yīng)原理、工藝特點(diǎn)和工業(yè)化進(jìn)展等方面,對(duì)幾種同時(shí)脫硫、脫硝一體化技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,并根據(jù)目前研究情況對(duì)下一階段的工作提出了建議。

火電廠;煙氣;脫硫脫硝;一體化

火電廠煙氣同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)是指用一種反應(yīng)劑在一個(gè)過(guò)程中將煙氣中的SO2和NOx同時(shí)脫除的技術(shù)[1]。該技術(shù)具有設(shè)備精簡(jiǎn)、占地面積小、基建投資少、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn),日益受到人們的關(guān)注和重視。目前,煙氣同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)可分為兩類(lèi):爐內(nèi)燃燒過(guò)程的同時(shí)脫除技術(shù)和燃燒后煙氣同時(shí)脫除技術(shù)。其中,燃燒后煙氣同時(shí)脫硫、脫硝是今后進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的重點(diǎn)。大多數(shù)電廠配套有濕法脫硫裝置,開(kāi)發(fā)與濕法脫硫技術(shù)相集成的脫硫、脫硝一體化技術(shù)是該領(lǐng)域研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)課題。目前,研究較多的脫硫、脫硝一體化技術(shù)有氧化吸收技術(shù)(如等離子體法,光催化同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù),過(guò)氧化氫氧化吸收技術(shù)),還原反應(yīng)(如尿素同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù))和濕式絡(luò)合吸收工藝等。

本文主要從反應(yīng)機(jī)理、技術(shù)特點(diǎn)和工程運(yùn)用等三個(gè)方面,分別介紹這幾種煙氣同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)研究進(jìn)展情況,并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

1 氧化吸收

1.1 等離子法同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)

等離子技術(shù)可分為電子束法和脈沖電暈法。電子束法是利用電子加速器產(chǎn)生的高能等離子體氧化煙氣中的SO2和NOx等氣態(tài)污染物,煙氣中的SO2和NOx被高能電子強(qiáng)烈氧化后,與水蒸汽反應(yīng)生成霧狀的硫酸和硝酸,并與事先注入的氨發(fā)生反應(yīng),得到硫酸銨和硝酸銨,凈煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。而脈沖電暈法則主要利用高壓脈沖電源放電代替價(jià)格昂貴的加速器電子束,反應(yīng)機(jī)理與電子束法一致。

1.1.1 反應(yīng)原理[2]

電子束法和脈沖電暈等離子體法主要是利用高能電子與煙氣中的N2、O2與水蒸汽反應(yīng),生成了含有大量的·OH、·OH2、·O等活性基團(tuán),這些強(qiáng)氧化性基團(tuán)將SO2和NOx氧化成SO3和NO2。

生成副產(chǎn)物(NH4)2SO4和NH4NO3:

1.1.2 工藝特點(diǎn)

電子束技術(shù)主要特點(diǎn)是:具有較高的脫硫、脫硝效率,對(duì)煤種和煙氣量的變化有較好的適應(yīng)性,可達(dá)到90%以上的脫硫效率和80%以上的脫硝效率。系統(tǒng)簡(jiǎn)單,不需要廢水處理裝置,副產(chǎn)品為硫酸銨和硝酸銨,均為有效的農(nóng)用肥料。但是,電子束脫硫、脫硝一體化技術(shù)的核心設(shè)備為高壓直流電源和電子加速器,其功率大、價(jià)格昂貴、設(shè)備可靠性需進(jìn)一步提高,這些因素限制了其應(yīng)用范圍[3]。

脈沖電暈法采用高壓電源形成等離子體,產(chǎn)生高能電子。其投資較電子束照射法低40%左右,且不產(chǎn)生二次污染。在超窄脈沖作用時(shí)間內(nèi),電子獲得了加速,而不產(chǎn)生自由基慣性大的離子沒(méi)有被加速,因此,該方法在節(jié)能方面有很大的潛力。它對(duì)電站鍋爐的安全運(yùn)行沒(méi)有影響,而成為國(guó)際上脫硫、脫硝的研究前沿。但該法也存在能耗高、運(yùn)行效率不穩(wěn)定、脈沖電源的性能需要改善等問(wèn)題。

采用高頻高壓AC/DC電源(交直流疊加電源)產(chǎn)生流光放電等離子體進(jìn)行煙氣脫硫、脫硝一體化,解決了窄脈沖電源壽命短和價(jià)格昂貴的問(wèn)題,其與濕式反應(yīng)系統(tǒng)聯(lián)合,第一次實(shí)現(xiàn)了12000m3/h煙氣放電脫硫、脫硝的完整工業(yè)化流程[4],在煙氣凈化方面表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。但是,總體上來(lái)看,等離子體技術(shù)投資成本和運(yùn)行費(fèi)用較高,限制了該技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展。

1.1.3 工業(yè)化進(jìn)展

電子束同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)已經(jīng)具備工業(yè)化水平,在部分電廠已經(jīng)商業(yè)運(yùn)行,同時(shí)脫硫、脫硝效果良好。而脈沖電暈技術(shù)還處于中試階段,尚沒(méi)有工業(yè)化運(yùn)用。且在示范工程中也發(fā)現(xiàn)等離子法存在一些問(wèn)題:大量的氨氣未反應(yīng)完全隨廢氣跑出,副產(chǎn)品硫銨和硝銨顆粒難以回收而隨廢氣排放,造成二次污染,故目前該技術(shù)尚未大規(guī)模推廣。

1.2 光催化同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)

光催化技術(shù)是一種環(huán)境友好型處理工藝。光催化煙氣處理技術(shù)是近年來(lái)剛剛興起的新型煙氣凈化工藝,具有能耗低、二次污染少以及反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。T iO2由于光化學(xué)穩(wěn)定、無(wú)毒、價(jià)廉和光催化活性高等優(yōu)點(diǎn),是目前最具應(yīng)用前景的光催化劑。為了進(jìn)一步推進(jìn)光催化技術(shù)的應(yīng)用,提高光催化效率、研究和開(kāi)發(fā)能夠被占太陽(yáng)光42%的可見(jiàn)光激發(fā)的光催化材料成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。目前,對(duì)光催化同時(shí)脫硫、脫硝的研究較少[6-7]。

1.2.1 反應(yīng)原理[6]

當(dāng)一定波長(zhǎng)的太陽(yáng)光照射光催化劑時(shí),光催化劑被激發(fā),產(chǎn)生電子和空穴對(duì)。成功分離的電子和空穴與光催化劑表面吸附的H2O或OH-離子以及氧氣反應(yīng)形成羥基自由基(·OH)和超氧離子自由基()。這些氧化能力較強(qiáng)的活性基團(tuán)與吸附在光催化劑表面的SO2、NOx反應(yīng)得到,實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硫、脫硝的目的。

1.2.2 工藝特點(diǎn)

光催化煙氣脫硫、脫硝反應(yīng)是復(fù)雜的過(guò)程,受到眾多因素的影響,如煙氣溫度、污染物初始濃度、濕度、含量氧以及光源性質(zhì)等。在這些影響因素中,光催化劑是實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫、脫硝的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。而TiO2是最具應(yīng)用前景的光催化劑。如何提高TiO2光催化脫硫、脫硝效率是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。通常的改性方法有:金屬離子摻雜、非金屬離子摻雜、半導(dǎo)體復(fù)合等等。這些改性方法均有助于促進(jìn)光生電子空穴對(duì)的分離,提高其遷移速率和反應(yīng)幾率,促進(jìn)光催化反應(yīng)進(jìn)行,提高光催化脫硫、脫硝的效率,達(dá)到凈化煙氣的目的。

1.2.3 工業(yè)化進(jìn)展

光催化同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)目前尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。趙毅等[6]采用液相沉積法制備了負(fù)載型TiO2光催化劑,并在自行設(shè)計(jì)的光催化反應(yīng)器上進(jìn)行了煙氣脫硫、脫硝的試驗(yàn)。試驗(yàn)確定了最佳反應(yīng)條件為:模擬煙氣含氧量為10%,水蒸汽噴入時(shí)間為15min,模擬煙氣流量為0.064m3/h,照射時(shí)間為100min。在此最佳條件下,脫硫效率和脫硝效率分別達(dá)到98%和67%,實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫除煙氣中SO2和NO的可能性。

光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)光催化反應(yīng)的重要依托。固定床光催化反應(yīng)器和流化床光催化反應(yīng)器是人們研究較多的兩類(lèi)反應(yīng)器類(lèi)型。目前,對(duì)兩者的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段,盡管在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)固定床和流化床反應(yīng)器都能達(dá)到較好的脫除效率,但是工業(yè)性放大和實(shí)驗(yàn)室有較大的差別,其能否運(yùn)用于工業(yè)規(guī)模應(yīng)用還需要進(jìn)一步的研究和探索。

1.3 過(guò)氧化氫氧化吸收技術(shù)

燃煤煙氣所含NOx中95%為NO,由于其溶解度極低,除了生成絡(luò)合物之外,不易被水或者堿液吸收;而NO2能夠被水或者堿液吸收。因此,為了有效脫除煙氣中NO,可先用氧化劑將NO氧化成NO2,然后再集成堿液吸收或者濕法脫硫技術(shù),從而達(dá)到脫除NOx的目的。常用的氧化劑有亞氯酸鈉(NaClO2)[8]、高錳酸鉀(K MnO4)[9]、臭氧(O3)[10]和過(guò)氧化氫(H2O2)[11-17]等。其中,由于H2O2氧化不產(chǎn)生副產(chǎn)物,因而受到廣泛關(guān)注。將H2O2噴入煙道內(nèi)使NO氧化成NO2,利用濕法脫硫漿液或者堿液將其吸收,是燃煤煙氣同時(shí)脫硫、脫硝一體化研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。

1.3.1 反應(yīng)原理

在不同的反應(yīng)條件下,H2O2可以分解為以下4種:OH+OH,HO2+H,H2O+O2,H2O+O2,或H2O +HO2。利用H2O2的氧化性,主要就是創(chuàng)造反應(yīng)條件使得H2O2分解為OH[11]。

H2O2與煙氣中NO發(fā)生主要反應(yīng)有[11]:

當(dāng)反應(yīng)溫度高于400℃時(shí),反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和平衡有利于產(chǎn)物NO2和HNO3的生成。在低溫條件下, NO的轉(zhuǎn)化率可能會(huì)降低。

另外,也可以通過(guò)將H2O2噴入煙道或者以噴淋塔的形式將煙氣中NO氧化,然后再通過(guò)洗滌的方式脫除NOx。主要反應(yīng)式為[12-13]:

1.3.2 工藝特點(diǎn)

將H2O2噴入煙道與NO反應(yīng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,選擇合適的噴嘴位置及類(lèi)型是充分利用H2O2的關(guān)鍵。噴嘴位置不同,煙氣流速和溫度分布不同,導(dǎo)致NO的轉(zhuǎn)化效率不同。此外,H2O2/NO摩爾比是影響H2O2脫硫、脫硝技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵因素。與SCR技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)H2O2/NO摩爾比為1.37[14]時(shí),H2O2噴射工藝作為SCR脫硝技術(shù)的替代工藝具有經(jīng)濟(jì)可行性。

1.3.3 工業(yè)化進(jìn)展

低溫研究方面,2005年,美國(guó)航空局暨太空總署和火鳳公司共同發(fā)現(xiàn)了而且成功地測(cè)試了一個(gè)新的氧化系統(tǒng),即在不需要催化劑和加熱條件下,噴入的雙氧水在氣態(tài)階段可將100%NO氧化成NO2,再經(jīng)過(guò)循環(huán)噴射穩(wěn)定化處理形成硝酸。2006年3月至4月進(jìn)行測(cè)試,其脫硝效率達(dá)96.25%,脫硫效率超過(guò)99.95%,汞脫除率超過(guò)95.15%[12]。馬雙忱等[15]采用UV/H2O2體系進(jìn)行煙氣脫硫、脫硝試驗(yàn)研究。在模擬煙氣條件下,當(dāng)pH值保持在3.3,氧氣體積濃度大于6%,溶液溫度在45℃以下,加入金屬催化離子時(shí),SO2、NOx脫除效率均達(dá)95%以上。該研究認(rèn)為此技術(shù)有望用于現(xiàn)有傳統(tǒng)濕式脫硫技術(shù)的改造,使其具有同時(shí)脫硫、脫硝功能。但是也要意識(shí)到,UV本身能耗較高,達(dá)不到節(jié)能的目的。如何降低UV/H2O2體系中UV能耗是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。Cooper等[16]提出了“紫外光噴嘴”的概念,由于在這個(gè)概念中紫外光并不照射煙氣,有望降低此系統(tǒng)的成本,目前該項(xiàng)目正在研究當(dāng)中。

高溫研究方面,Collins等[17]在肯尼迪太空中心H2O2中試裝置上(煙氣量14.2 m3/min)證實(shí):在500℃條件下,H2O2/NO摩爾比為1時(shí),H2O2可以將90%的NO氧化成NO2。實(shí)驗(yàn)室中試研究表明,該技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)NOx控制是經(jīng)濟(jì)可行的。通過(guò)Chemkin-Ⅱ模擬軟件對(duì)497～517℃條件下H2O2氧化NO的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了研究[18],驗(yàn)證了在500℃優(yōu)化溫度條件下,當(dāng)H2O2/NO摩爾比為1時(shí), NO轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到90%。

無(wú)論是向低溫還是高溫?zé)煔庵袊娙際2O2,目的是將NO氧化成NO2和HNOx,并集成濕法脫硫系統(tǒng)、堿液吸收或者硝酸合成工藝,達(dá)到脫除NOx的效果。同時(shí),也應(yīng)該注意到,煙氣中SO2的存在極大地影響了H2O2的氧化效果和經(jīng)濟(jì)性。考慮在脫硫之后集成H2O2氧化技術(shù)是該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。如何降低H2O2/NO摩爾比,提高H2O2氧化NO效率和NOx脫除效率,減小工程投資和運(yùn)行成本等是該研究領(lǐng)域亟待解決的難點(diǎn)問(wèn)題。

2 尿素同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)

采用尿素作為吸收劑同時(shí)脫除煙氣中的SO2和NOx的研究國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少。俄羅斯門(mén)捷列夫化學(xué)工藝學(xué)院等單位聯(lián)合最早開(kāi)發(fā)了該技術(shù),可以同時(shí)脫除SO2和NOx,國(guó)內(nèi)岑超平項(xiàng)目組對(duì)其進(jìn)行了深入的研究。

2.1 反應(yīng)機(jī)理

尿素是一種還原劑[19],將尿素作為吸收劑同時(shí)脫除SO2和NOx的過(guò)程是:煙氣與尿素溶液接觸,其中的NOx被還原生成N2,尿素反應(yīng)生成CO2和H2O;SO2則與尿素反應(yīng)生成硫酸銨,凈化后的煙氣由煙囪直接排放,反應(yīng)溶液可制成肥料綜合利用。

2.2 工藝特點(diǎn)[20]

鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器后從塔底進(jìn)入吸收塔,在設(shè)備內(nèi)完成脫硫、脫硝,煙氣經(jīng)除霧器除霧后進(jìn)入煙囪排入大氣。吸收液由循環(huán)水池經(jīng)水泵增壓后自塔頂噴淋而下,氣液兩相在塔內(nèi)完成洗滌、吸收。吸收后尾液流向塔底進(jìn)入循環(huán)池沉淀池中沉淀分離。分離后上部尾液泵入蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。沉淀分離池底部的灰渣泵去灰渣池進(jìn)一步分離,分離液回循環(huán)池。

煙氣經(jīng)過(guò)吸收劑與添加劑混合液一次性洗滌,煙氣中SO2、NOx同時(shí)被吸收凈化,副產(chǎn)物為銨肥可以回收利用。該技術(shù)工藝流程、設(shè)備簡(jiǎn)單,操作人員少、易操作維護(hù),投資和運(yùn)行費(fèi)用低,具有較好的經(jīng)濟(jì)效率、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

2.3 工業(yè)化進(jìn)展

俄羅斯門(mén)捷列夫化學(xué)工藝學(xué)院在俄羅斯茲米約夫電站建立了工業(yè)裝置,吸收液中尿素濃度為70～120 g/L、反應(yīng)溫度70～95℃,SO2和NOx的平均脫除效率為86%和89%。但是煙氣處理量?jī)H為60m3/h,吸收器規(guī)格為Φ3m×8m,設(shè)備龐大,因?yàn)檫@種規(guī)格吸收器在通常情況下可處理煙氣量最小為10000m3/h?？梢?jiàn)煙氣在設(shè)備停留時(shí)間較長(zhǎng),反應(yīng)效率不高[21]。

黃藝[22]在浙江天藍(lán)脫硫除塵有限公司進(jìn)行了煙氣量為800m3/h尿素聯(lián)合脫硫、脫硝中試試驗(yàn),并分別考察了CaO和漂白粉懸浮液作為吸收劑的脫硫、脫硝效率。結(jié)果表明,尿素+石灰漿液在pH值為8,液氣比為1.5L/m3,脫硝效率為30%,脫硫效率高達(dá)98%。但采用漂白粉漿液吸收效果要好于尿素+石灰漿液。漂白粉漿液pH值在6～6.5,液氣比為3.5L/m3,漿液濃度為5%時(shí),脫硝效率達(dá)到52.1%,脫硫效率為95.3%。

岑超平項(xiàng)目組對(duì)尿素脫硫、脫硝工藝進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),尿素脫硝工藝脫硝效率難以重復(fù)。但是加入添加劑,即尿素添加劑同時(shí)脫硫、脫硝試驗(yàn)取得了較好的效果。項(xiàng)目組通過(guò)近十年的艱苦工作,完成全部小試、2 t/h鍋爐中試、45 t/h工業(yè)鍋爐和250 t/h電廠鍋爐凈化示范工程,通過(guò)示范工程形成了可推廣應(yīng)用的成套技術(shù)并成功應(yīng)用于多臺(tái)鍋爐凈化工程。2009-04-08通過(guò)鑒定,總體技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平,脫硫效率達(dá)到95%以上,脫硝效率50%～90%,適合大型電廠脫硫、脫硝。

3 絡(luò)合吸收脫硫、脫硝技術(shù)

濕式絡(luò)合吸收工藝是向溶液中添加絡(luò)合吸收劑,與NO發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),可以提高NO的溶解度。目前,研究的鐵絡(luò)合吸收劑大致可以歸納為兩類(lèi):一類(lèi)是EDTA(乙二胺四乙酸)、NTA(氨三乙酸)等的亞鐵絡(luò)合物;另一類(lèi)為含(-SH)基化合物如半胱氨酸等的亞鐵絡(luò)合物。由于Fe(Ⅱ)EDTA具有吸收速率快、吸收容量大等特點(diǎn),是最具應(yīng)用前景的絡(luò)合吸收劑之一。

3.1 反應(yīng)原理

將含有NO和SO2的煙氣通過(guò)含有Fe(Ⅱ)EDTA螯合物的溶液,燃煤煙氣中的NO與Fe(Ⅱ)EDTA反應(yīng)形成亞硝酰亞鐵螯合物,提高了NO的吸收速率,加大了其吸收容量。配位的NO能夠和溶解的SO2和O2反應(yīng)生成N2、N2O、連二硫酸鹽、硫酸鹽、各種N-S化合物和Fe(Ⅲ)螯合物。

3.2 工藝特點(diǎn)

由于Fe2+不穩(wěn)定,容易被水中的溶解氧或絡(luò)合反應(yīng)產(chǎn)生的官能團(tuán)氧化,從而使得Fe2+失去絡(luò)合作用。因此,在實(shí)際工藝過(guò)程中,需要向溶液中加入抗氧化劑或者還原劑,抑制Fe2+氧化。同時(shí)絡(luò)合劑需要不斷再生才能再循環(huán)利用,其過(guò)程速率較慢,且反應(yīng)過(guò)程中要損失和生成難處理的副產(chǎn)物,影響了工業(yè)化進(jìn)程[23]。

通過(guò)生物法、還原劑還原法、電解法和催化法等對(duì)Fe(Ⅱ)EDTA吸收液循環(huán)再生,實(shí)現(xiàn)絡(luò)合吸收劑的重復(fù)利用,降低運(yùn)行成本。另一方面,對(duì)絡(luò)合脫硝廢液進(jìn)行廢液回收,實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。但是吸收劑本身價(jià)格昂貴,投資、運(yùn)行成本較高,如何降低吸收劑成本,提高吸收劑循環(huán)利用率,實(shí)現(xiàn)廢液資源化利用是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化首要考慮的問(wèn)題。

3.3 工業(yè)化進(jìn)展

1993年,在美國(guó)能源部資助下,美國(guó)Dravo石灰公司進(jìn)行Fe(Ⅱ)EDTA的同時(shí)脫硫、脫硝中間試驗(yàn)。吸收劑為6%氧化鎂增強(qiáng)石灰,脫硝效率和脫硫效率分別為60%和99%。

吳忠標(biāo)等[24]對(duì)Fe(Ⅱ)EDTA濕法絡(luò)合脫硝液的再生和資源化進(jìn)行了初探,研究了Fe(Ⅱ)EDTA絡(luò)合機(jī)理,Na2SO3還原再生及吸收液再生的機(jī)理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué),在成本核算的基礎(chǔ)上,形成了一套基于再生及資源化技術(shù)的、成本較低的Fe(Ⅱ)EDTA濕法絡(luò)合脫硝整體工藝。

本項(xiàng)目組在某熱電廠Fe(Ⅱ)EDTA絡(luò)合吸收燃煤煙氣中NO小試裝置上,Fe(Ⅱ)EDTA與漿液混合取得了65%左右的脫硝效率,此機(jī)理研究和試驗(yàn)工作仍在進(jìn)行之中。

雖然Fe(Ⅱ)EDTA與吸收塔漿液混合能夠取得一定的脫硝效率,但是濕法脫硫吸收塔中為強(qiáng)制氧化環(huán)境,容易將Fe2+氧化成Fe3+從而失去絡(luò)合能力。因此,如何解決或者避免Fe2+氧化,實(shí)現(xiàn)Fe2+再生循環(huán)利用和EDTA資源回收問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)絡(luò)合技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用面臨的難題。

4 結(jié)語(yǔ)

目前,同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)示范階段,降低投資和運(yùn)行管理費(fèi)用,研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)是電廠控制污染物排放的發(fā)展方向之一。為推動(dòng)同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化進(jìn)程,建議從以下幾方面著手考慮:

(1)加強(qiáng)同時(shí)脫硫、脫硝過(guò)程機(jī)理的研究。深入研究分析同時(shí)脫硫、脫硝反應(yīng)機(jī)理,通過(guò)煙氣中SO2和NOx與吸收劑之間的質(zhì)量傳遞過(guò)程和氣液反應(yīng)過(guò)程的研究,為同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù)。

(2)加強(qiáng)與現(xiàn)有脫硫裝置匹配研究。建議加強(qiáng)同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)與現(xiàn)有脫硫裝置集成研究。目前,大多數(shù)電廠安裝有煙氣脫硫裝置,考慮與現(xiàn)有的脫硫技術(shù)相結(jié)合,充分利用現(xiàn)有的裝置,既達(dá)到節(jié)能減排的目的,又節(jié)省了投資和運(yùn)行成本。

(3)副產(chǎn)物的綜合利用研究。避免煙氣處理技術(shù)副產(chǎn)物的二次污染或者考慮副產(chǎn)物的綜合利用是提高同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的重要方面。建議加強(qiáng)副產(chǎn)物的研究,確保開(kāi)發(fā)的同時(shí)脫硫、脫硝技術(shù)既能同時(shí)脫硫、脫硝又能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,提高技術(shù)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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Study and application of simultaneous desulfurization and denitrificaion of flue gas from thermal power plants

柏源,李忠華,薛建明,王小明
(國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院,江蘇南京 210031)

X701.7

B

1674-8069(2010)03-008-05

2010-03-20;

2010-05-06

柏源(1982-),男,江蘇鹽城人,主要從事火電廠煙氣脫硫、脫硝及新能源研究開(kāi)發(fā)工作。E-mail:baiyuan6049@163.com

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2007AA061803)

Abstract:The s imultaneous desulfurizat ion and denitrification techno logies were introduced briefly.The reaction m echanism,technical characteristics and p rocess of several s imultaneous desulfurization and denitrificat ion technologies were reviewed by the research.The research deve lopment of the s imultaneous desulfurization technogies and denitrification of flue gas in ther m alpower plants were analyzed.Further more,according to the present research process,som e suggestions about future work were put forward.

Key words:thermalpower plant;flue gas;desulfurization and denitrification;intergrated technology