浅析火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术

　　摘要：随着科学技术的不断创新和发展，火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术得到了有效的发展，同时也成为当下烟气污染治理的重要措施之一，但是部分技术由于水平较低，成本消耗过高，导致很多技术得不到有效的应用，所以，要加大对相关技术的探究力度，解决技术中存在的缺点，为环境治理贡献力量。

　　关键词：火电厂；脱硫脱硝；一体化技术

　　在火电厂的烟气脱硫脱硝过程中，烟气脱硫脱硝一体化技术的应用效果十分理想，使得硫氧化物与氮氧化物对大气产生的污染有效降低，而且还增强了对两者的净化与治理力度。在此基础上，充分利用了处理以后所产生的副产品，使得能源可以循环利用，与我国的节能环保要求相吻合，有效地增强了经济效益，降低了环境污染。为此，烟气脱硫脱硝一体化技术值得广泛推广与使用。

　　1脱硫脱硝机理

　　一体化工艺将脱硫脱硝技术合并在同一套工艺流程中进行，不仅实现同时脱硫脱硝的目的，还可节省操作费用、降低投资成本并减少废物产生。迄今为止，达到工业应用规模一体化的技术主要有炭基材料法、臭氧氧化法、电子束照射法、脉冲电晕法、金属氧化物催化法等。这些技术采用的方法是把气态污染物中的硫和氮经过一系列化学反应转化为较稳定形态，如硫酸盐和硝酸盐进而工业利用。

　　2一体化脱硫脱硝技术

　　2.1传统一体化烟气脱硫脱硝技术

　　目前，国内外多使用的比较广泛的脱硫脱硝一体化技术主要是WET-FGD+SCR/SNCR组合技术，也就是湿式烟气脱硫和选择性非催化还原或者和选择性催化还原的组合。（WET-FGD：湿式烟气脱硫；SNCR：选择性非催化还原；SCR：选择性催化还原）湿式烟气脱硫一般用的都是石灰脱硫或石灰石脱硫，其效率均在90%以上，但是其缺点就是工程规模大，一次性的投资以及运行费用比较高，且易形成二次污染。

　　2.2干法烟气脱硫脱硝一体化技术

　　2.2.1高能辐射法

　　高能辐射法可分为电子束照射法和脉冲电晕等离子体法。电子束法是利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO:和NO等气态污染物，烟气中的SO:和NO被高能电子强烈氧化后，与水蒸气反应生成雾状的硫酸和硝酸，并与事先注入的氨发生反应，得到硫酸铵和硝酸铵，净烟气经烟囱排入人气。而脉冲电晕法则主要利用高压脉冲电源发电代替价格昂贵的加速器电子束，反应机理与电子束法一致。

　　电子束法已经具备工业化水平，日前在某省成都电厂的示范项日中脱硫率可达90%左右，脱硝率达18%左右。在运行过程中无废水废渣排放，不会造成二次污染，副产物可作为农业肥料的加工原料，具有很大的综合效益。缺点是能耗较高，要考虑对X射线的防护，可能在工程实际中造成污染转嫁，另外液氨的贮运也较为困难。

　　2.2.2固体吸附/再生法

　　其主要有活性炭纤维法吸附法、NO×S0法以及CuO吸附法。

　　(1)活性炭纤维法烟气脱硫技术

　　活性炭纤维法烟气脱硫技术采用的是脱硫活性炭纤维催化剂这种新材料来去除烟气中的SO2并回收利用硫资源的一项新型脱硫技术。依据相关的资料，使用该技术，脱硫效率可以达到95%之上。因为该技术有着处理工艺十分的简便、所用的设备比较少而且操作简便等等的众多优点。

　　(2)NOXSO法

　　NOXSO技术是一种干式吸附再生技术，采用担载在γ-A1203圆球(φ1.6mm)上的钠盐为吸附剂，可同时去除烟气中的SO2和N0x，处理过程包括吸收、再生等步骤。具体操作流程是:经过除尘后的烟气进入吸收器，在此SO2和N0x同时被吸附剂脱除，净化后的烟气排入烟囱。吸附剂达到一定的吸收饱和度后，被移至再生器内进行再生。

　　(3)CuO吸附法

　　CuO所吸附脱硫脱硝工艺法采用的是CuO/Si02或者是CuO/A12O3作吸附剂进行脱硫脱硝，该工艺可以达到90%之上的二氧化硫脱除率以及75%~80%的氮氧化物脱除率。该方法对反应的温度要求是比较高的，需要设置加热装置且吸附剂的制作成本是比较高的。近些年来，随着对该方法的研究逐渐的获得进展，就会出现将活性焦炭与CuO结合的方法该法可制出活性温度适宜的吸收剂，克服活性焦炭使用温度偏低以及CuO/CuO/A12O3活性温度偏高的缺点。

　　2.2.3尿素法

　　尿素净化烟气工艺由俄罗斯门捷列夫化学工艺学院等单位联合开发，可同时去除S02和NOx，S02的脱除率近100%，NOx脱除率＞95%。此工艺采用的吸收液pH值为5~9，对设备无腐蚀作用；SO2、NOx的脱除率不受烟气中NOx、S02初始浓度影响；尾气可直接排放；吸收液经处理后可回收硫酸铵。但烟气处理量太小不满足工业应用的要求，此工艺还有待改进。

　　2.3湿法烟气同时脱硫脱硝技术

　　湿法烟气同时脱硫脱硝工艺主要就是通过添加剂来充分的提高NO的溶解度在气/液段就将NO氧化成NO2。湿法同时脱硫脱硝技术现今是处于研究的阶段，主要包括了氧化法与湿式络合法。

　　2.3.1氧化法

　　氯酸氧化工艺采用的是湿式洗涤系统在一套设备之中同时的去除二氧化硫以及氮氧化物。该方法采用的是氧化吸收塔以及碱式吸收塔两段洗涤工艺，在去除二氧化硫和氮氧化物的同时对有毒重金属元素也有较好的去除效果，如Se、Hg、Pb、Cd、Be以及As等等。研究在酸性的条件之下来充分的利用双氧水将SO2和NOX氧化成硝酸和硫酸的工艺。

　　2.3.2湿式络合吸收工艺

　　湿式络合吸收工艺是向溶液中添加络合剂，将含有NO和SO2的烟气通过含有Fe（Ⅱ）EDTA螯合物的溶液，燃煤烟气中的NO与Fe(Ⅱ)EDTA反应形成亚硝酰亚铁螯合物，提高了NO的吸收速率,加大了其吸收容量。配位的NO能够和溶解的SO2和O2反应生成N2、N2O、连二硫酸盐、硫酸盐、各种N-S化合物和Fe(Ⅲ)螯合物。该工艺可以同时的进行脱硫脱硝，但是该法现今还一直处于试验的阶段，其工业应用之中所存在的障碍主要就是在反应的过程之中鳌合物的损失以及再生困难，再次利用率低从而造成运行费用高的问题。

　　2.3.3WSA-SNQX工艺

　　烟气先经过SCR反应器，在催化剂作用下NOx被氨还原成N2，随后烟气进入改质器，SO2被催化氧化为S03，在瀑布膜冷凝器中凝结、水合为硫酸，进一步浓缩为可销售的浓硫酸。该技术除消耗氨气外，不消耗其它化学药品，不产生废水等第2次污染，具有很高的脱硝率和可靠性，运行和维护要求较低。缺点是投资费用高，副产品浓硫酸的储存及运输困难。

　　3结束语

　　当前世界上广泛应用的不可再生资源以及火电厂主要应用的焦点能源就是煤炭。我国煤炭的使用量是非常巨大的，因此许多的氮氧化合物以及硫氧化合物在煤炭燃烧过程中产生，从而对大气造成污染，所以对火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化的发展趋势进行研究是非常有必要的。

　　参考文献

　　[1]田有粮.烟气脱硫脱硝一体化技术的现状与展望[J].中国新技术新产品,2012,24:1.

　　[2]冯威.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展[J].广州化工,2013,08:50-51+93.

　　[3]王丹.烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展[J].漯河职业技术学院学报,2013,05:7-8.

　　作者朱健周书勤陈永梅陈利娟熊金玉

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