摘要:科技的进步进而带动脱硫技术的更新和进步,脱硫技术的成熟也进一步满足社会发展的需要。就国家而言,要发挥国家在环境保护中的作用,指导并帮助企业应用各种技术,进一步推进脱硫技术在环境保护中的作用。就企业而言,企业要想得到发展,就要自觉承担各种责任,积极响应国家政策,不断更新自己的技术设备,进一步推进环境保护。鉴于此,本文主要分析烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略。
关键词:烟气脱硫技术;脱硫脱硝除尘;环保
1、烟气脱硫技术
常见的烟气脱硫技术有几十种,常见的有湿法脱硫技术、干法脱硫技术、海水烟气脱硫和电子束烟气脱硫,湿法脱硫技术是较为成熟,使用最为广泛的一种脱硫技术,具有使用效率高、操作简单等特点。下面对每种脱硫技术做简单介绍:
1.1、湿法烟气脱硫
湿法脱硫技术的脱硫效果较好,但是存在设备投人和运行维护费用较高的不足,适用于脱除硫含量较高的烟气。
石灰石一石膏湿法脱硫工艺以石灰石作为脱硫剂。将石灰石粉体与水混合,制成脱硫剂浆液,喷人脱硫塔中。在脱硫塔中,脱硫剂浆液与烟气充分接触混合。烟气中的SO2与浆液中的Ca2+应生成CaS03,实现脱硫。
1.2、干法烟气脱硫
干法烟气脱硫技术是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂等来脱除烟气中的含硫组分。干法脱硫不产生废酸、废水,对设备的腐蚀较小,脱硫后的烟气温度较高,热损失少;但是存在脱硫效率低、反应速度慢等不足。目前,有2种具有代表性的干法脱硫技术,分别为金属氧化物干法脱硫技术和炉膛喷钙脱硫技术。
1.3、组合式脱硫工艺
中海油天津化工研究设计院有限公司开发了脱硫效果较好的组合式脱硫工艺。 该脱硫工艺使用组合型脱硫产品,产品由固体脱硫剂和液体脱硫剂 2 部分组成。 固体脱硫剂通过自控系统在生料提升机处加入,进入悬浮预热器后通过逐级吸收生料预热产生的二氧化硫实现脱硫。 液体脱硫剂则通过自控系统在旋风预热器 C1、C2 的上风管处加入,实现与固体脱硫剂的共同吸附。 通过固体脱硫剂和液体脱硫剂的协同作用,实现二氧化硫的高效脱除。在药剂添加充足的情况下,可以基本实现二氧化硫的零排放。由于固体脱硫剂和液体脱硫剂均不含钾、钠、氯、硫、磷等有害元素,因而不会影响水泥熟料的生产过程,不会造成结皮等现象。
1.4、半干法脱硫技术
半干法脱硫工艺主要应用在缺水、机组容量小尧煤中硫含量较低的情况下,该技术一般将脱硫与除尘相结合,相对于干法脱硫技术,该工艺具有较高的脱硫效率。
2.烟气脱硝技术
2.1 SCR技术
SCR脱硝技术是在催化剂的作用下,还原剂与烟气中的NOx反应生成无害的氮和水,以此脱除烟气中的NOx。选择性主要是指氨有选择地把NOx进行还原的反应。一般主要是通过使用合理的催化剂,在200℃-450℃的温度范围内有效开展。在NH3/NO=1的基础上,可以达到80-90%的脱硝效率。烟气中的NOx浓度一般都比较低,但是烟气的体积很大,所以,用在SCR装置中的催化剂的性能必须高。用在此条件下的催化剂一定可以满足燃煤锅炉高可靠性运行的要求。
2.2 SNCR技术
SNCR脱硝技术主要是将NH3、尿素等还原剂喷进锅炉内和NOx进行选择性反应,不需要对话机,所以,应在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛的温度应在850-1100℃之间,迅速热分解成NH3,和烟气中的NOx反应生成N2和水,此项技术主要以炉膛为反应器。SCNR烟气脱硝技术的效率一般为30-80%,受锅炉结构尺寸的影响比较大。采用SNCR技术,主要是使用尿素替代氨作为还原剂[1]。
3.烟气脱硫脱硝除尘一体化技术
3.1 催化烟气脱硫脱硝除尘技术
3.1.1 催化烟气脱硫技术
双循环新型湍冲文丘里除尘脱硫技术是中石化自主知识产权的催化裂化除尘脱硫技术,它采用了文丘里组件和湍冲组件,围绕双塔双循环的烟气脱硫核心系统,形成了烟气除尘脱硫工艺。另外还有循环流化床干法技术,它是较为先进的运用较广泛的烟气脱硫技术法,此种方法是以循环流化床原理为基础,采用干态的消石灰粉作为吸收剂,并且通过吸收剂的多次循环来延长吸收剂与烟气的接触时间进而达到脱硫的目的。
3.1.2 催化烟气脱硝技术
催化烟气脱硝技术有选择性催化还原反应烟气脱硝技术和臭氧氧化烟气脱硝技术,前者是把还原剂氨气下游的烟道内,经过催化剂的作用,将有害物质还原为水和氮气,这项技术对温度有较高的要求,在反应温度较高时催化剂会产生燃烧或结晶现象,在反应温度较低时催化剂的活性又会因为多种原因而降低;臭氧能将一氧化氮氧化为易溶于水的高价态氮氧化物,之后氮氧化物和二氧化硫在洗涤塔内同时吸收转化为溶于水的物质,最后可达到脱硝脱硫的目的[2]。
3.1.3 催化烟气除尘技术
静电除尘技术和气固分离系统都可以达到烟气除尘的目的,静电除尘技术利用电极产生高压电,在电场的作用下催化剂颗粒就会带电,因为正负电荷相吸引的原因,吸附催化剂细小颗粒,然后集中回收。气固分离系统是传统的物理分离技术,首先确定过滤的压降,为具有适当孔径大小的多孔过滤介质在表面收集固体,待达到压降再反冲洗过滤器,将粘附的固体卸除,经过灰斗的回收,循环往复,最后达到气固的分离。
3.2 碳基材料法
碳基材料是一种催化剂和吸附剂,它能够实现再生利用同时具有良好的性能。目前,有四种类型的碳基材料即活性炭、活性炭纤维、活性半焦和活性焦。活性炭的吸附功能较强可以吸附二氧化硫和氮氧化物以及烟尘粒子。利用碳基材料法进行脱硫脱硝除尘操作相对简单,还有节省占地面积的优点,另外还可以带来较大的收益。
3.3 脉冲电晕法
目前,脉冲电晕法的研究已经取得了非常好的成果,所谓脉冲电晕法就是指在两端的电机上加上高压电,高压电能产生局部击穿,这样就会产生放电现象,从而获得非热平衡等离子体。通过高能活性粒子,那些难以进行的化学反应都可以实现,进而有效的脱除烟气中污染物。
3.4金属氧化物催化法
金属氧化物催化法在进行烟气脱硫脱硝时,通过金属氧化剂的催化作用,有效提高脱硫脱硝的活性。这种脱硫脱硝的方法虽然脱硫率比较高,但是脱硝率差,所以还需要进一步的研究。鉴于环保策略的要求,此种方法的脱硫脱硝率并不能达到理想的要求。目前,我国已有氧化铜、氧化铝等金属氧化物,但是都无法达到较高的脱硫脱硝率,因此还需要进一步的研究,新型的催化剂也正在研制中。
综上所述,在火电厂烟气的脱硫脱硝处理工作中,借助脱硫脱硝一体化技术的合理应用能够有效提高脱硫脱硝的实效性,同时对于环境保护工作的落实也可以提供显著的帮助。借助脱硫脱硝处理工作以及所形成的副产品,可以显著地提高资源的再利用率,并且实现能源消耗量的有效控制。但是,在经济效益方面仍然需要进一步的研究探讨,尽可能减少二次污染的形成以及经济效益的下降,从而为我国火电厂社会效益与经济效益提供有效帮助。
参考文献:
[1]李得胜.化工生产中的烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘技术[J].石化技术,2019,26(03):48.
[2]郝正.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J].资源节约与环保,2018(06):54-55.