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摘要:目前我国改善环境的重要措施之一就是烟气脱硫技术,已经被越来越多的人关注。我们的日常生活工作方式随着工业化的飞速发展已经得到了翻天覆地的巨大变化,随着工业的各种有毒有害化学气体大量排入空气中,对整个人类的身体素质健康发展有着极大的危害。在这样的环境下,我国想要加强生态环境的保护,促进我国现代化强国的可持续发展,改善和加强工业生产过程中燃煤脱硫技术是目前研究的重要课题。阐述烟气脱硫技术及脱硫、脱硝、除尘的环保策略,包括烟气脱硫技术、氨肥法烟气脱硫脱硝除尘、催化烟气脱硫脱硝除尘、碳基材料法、脉冲电晕法。
关键词:控制技术;环保;脱硫脱硝;除尘;
1 烟气脱硫技术分析
1.1 湿法烟气脱硫技术
(1)石灰石/石膏法。以价廉实惠易得的Ca CO3作为烟气吸收氧化剂,烟气脱硫中的SO2与煤灰浆液烟气中的Ca CO3以及通过鼓烟吸入的C、H氧化物和空气直接进行有机化学反应,最终将其副产品转化为煤灰石膏。该法脱硫技术成熟,脱硫利用效率高,而且对其他煤种脱硫适应性强。但是由于投资大,运行费和维护费用高,该技术运用并不广泛。(2)海水烟气脱硫技术。利用进入海水的天然高酸碱度条件来快速脱除进入海水烟气中的大量二氧化硫。该脱硫技术不需要产生任何化学废物,具有脱硫技术成熟、技术简单、系统安全运行可靠、脱硫工作效率高和设备投资少及运行少和费用低等几大特点,在一些沿海发达国家及偏远地区已经得到日益广泛的工业应用。(3)氨法烟气脱硫技术。一种良好的有机碱性钙基吸收催化剂,其氨基碱性浓度强于钙基吸收催化剂。用有机氨脱硫吸收有机烟气氨其中的氨和二氧化硫主要是氨与气-液或氨与气-液的气相反应,反应氨的速率快,吸收氨的剂量和利用率高,其中氨脱硫后的副产品例如硫酸铵和钾可广泛作为有机肥料,环保有较强的适应力,系统能耗低、运行安全可靠。
1.2 干法烟气脱硫技术
(1)循环液化床烟气脱硫技术。根据悬浮循环烟气流化床工作理论,采用烟气悬浮循环方式,使烟气吸附脱硫剂在烟气吸收塔内悬浮、反复进行循环,与塔内烟气吸收中的大量二氧化硫充分相互接触。循环脱硫流化床专用烟气循环脱硫净化技术产品具有系统简单、投资和使用运行周期费用较低、占地少、运行可靠等几大优点,适合一般中小型燃煤锅炉炉上加装专用烟气循环脱硫净化设施。(2)炉内喷钙增湿活化法烟气脱硫技术。用一台高压硫化风机将<0.149mm的硫化石灰脱硫粉均匀喷入风机炉膛内900~1 200℃的烟气温度控制区,在风机尾部喷入烟道出口处再将雾化水滴喷入头部烟气中,使其进一步雾化反应完全,雾化水滴被风机加热干燥,形成粉状固体后而粉末被送入干式除尘器进行收集。工艺管理特点是工艺流程简单,无污染费用低。但其硫中钙磷含硫比大,脱硫后热效率中等,可能直接引起炉内灰尘结垢,影响锅炉热效率。该法主要适用于我国现有燃煤专用煤和低硫煤层气锅炉的升级改造。(3)电子束烟气脱硫(如图1所示)。目前国内科技含量较高的一种脱硫手段,有着广泛的技术应用。该种脱硫方法的主要原理就是对农田烟气脱硫使用高能的磁电子束进行照射,产生电磁辐射化学反应从而达到二次脱硫消毒效果,使用该种脱硫方法的最大优点就是完全不会脱硫产生烟气废水、废渣等二次脱硫污染物,同时脱硫产生的各种副产品脱硫可以广泛用作化肥农田的各种肥料。
2 烟气脱硫脱硝除尘一体化技术
2.1 氨肥法烟气脱硫脱硝除尘
(1)气体吸收:该技术在原理上比较复杂,前提是保证气体温度和液体湿度做到相对控制从而达到它们之间的平衡,重点是在液体氨气与天然烟气之间接触过程的相对平衡。(2)脱硫脱硝:同时正是因为二氧脱硫脱硝过程的相对复杂,所以在整个联合吸收脱硫过程中,二氧化硫的联合吸收就要通过使硫化氨中硫分子与地下水中硫分子之间比重呈现一个合理化的比重,将两者有机物质结合在一起来,实现二氧脱硫的有效联合吸收。(3)除尘:首先我们需要将烟气粉尘高速运转通过文氏排气管分离反应物,实现高速运转,运转除尘过程中由于速度受到粉尘离心率的较大影响也就会容易出现温度波动;其次,运动除尘过程中我们还要准确把握粉尘水雾运动范围;最后,要充分利用各种高效除尘磁化器材来提升烟气脱硫除尘效率,进一步大大提升烟气粉尘和小颗粒脱硫效率。
2.2 催化烟气脱硫脱硝除尘
(1)循环烟气脱硫技术:常见的双层循环新型烟气臭氧脱硫除尘技术主要有双层单循环新型湍冲双塔文丘里双层除尘烟气脱硫系统技术,它通过综合采用新型文丘里缓冲组件和新型湍冲双塔组件,形成以缓冲双塔双层单循环新型烟气除尘脱硫技术为主的核心除尘系统,形成循环烟气脱硫除尘系统脱硫新技术工艺。(2)催化烟气脱硫技术:有机催化用的烟气有机脱硫催化技术就是作为一种新型的有机脱硫催化技术,有机无选择的直接进行了二氧化硫和还原脱硫反应,将有毒氨气气体作为一种新的还原催化剂直接流入到下游脱硫通道之中,将这些有毒气体经过还原转化为富含水和气的氨气,形成新的脱硫结晶。(3)催化烟气除尘技术:通常应用情况下针对静电脱硫除尘脱硝要求是利用励磁电极驱动产生出的高压电,通过驱动电极电磁催化剂的作用,对细小静电粒子粉尘进行静电吸附,实现静电脱硫脱硝技术的除尘稳定性和除尘有效性。
2.3 碳基材料法
烟气脱硫除尘一体化技术中,碳基材料法能够充分发挥其功能的有效利用,目前常用的碳基材料法有活性炭纤维、活性炭、活性半焦、活性焦等。碳基材料有着很好的吸附性,通过对各种有毒物质的吸附达到脱硫的目的。
2.4 脉冲电晕法
工作原理就是通过使用泵对电机局部进行一次高压脉冲充电,通过对电机局部的脉冲电击波所产生的脉冲放电辐射效果等来达到去氧脱硫的主要目的。我国对于脉冲电晕法的研究已经取得了一定的成绩,一些难以进行的化学反应通过高能活性粒子都可以实现,将烟气中的污染物进行脱除。
3 环保策略
对于大型企业中的烟气氧化脱硫以及脱硝生产技术而言,需要以下策略:(1)开展超低能碳排放资源综合利用效果的相关系统科学研究与综合评估。国家环保行政管理部门、宏观经济及产品价格监督管理行政部门、电力行业监督行政主管管理部门应当联合负责组织国家相关研究单位,对超低总量排放企业系统性指标问题情况进行综合评估和深入调查研究,主要内容包括:超低总量排放的整体环境效益、经济效益及其对电力技术的直接影响、系统及电力设备的安全可靠性、资源过度节约或能量消耗后的情况等。(2)有序加快推进超低碳碳排放小区改造。应因地制宜、因措施技术针对经济发展条件给予支撑和当地主要电力资源供需等实际情况,以全区环境空气质量持续改善为主要目标,稳步有序加快推进全区大气主要污染物超低浓度排放项目改造,避免出现环境效益差、经济效益代价大、能源消耗高、二次污染多的超低污染排放项目改造。应按照先特大重点任务区域后非特大重点任务区域的推进顺序,因地制宜、因煤制宜、因炉因水制宜有序进行推进,切勿一拥而上。(3)企业还表示应尽快投入开展超低效碳排放能源相关的新技术研发,要特别注意这些新能源技术既能有效减少工业烟尘、二氧化硫、氮氧化物等的大量排放,还要尽量避免有机氨氮的逃逸、二氧化碳和二氧化硫等的排放浓度增加等污染现象,同时还要考虑企业成本效益降低等等问题。
4 结语
本文针对烟气脱硫技术,具体介绍了干法与湿法烟气脱硫技术,以及脱硫脱硝除尘技术,并提出了环保策略,有效推动企业可持续发展和响应国家环保性要求。
参考文献
[1]李丽娟,白海军.半干法烟气脱硫脱硝除尘一体化技术在焦化厂中的应用[J].能源科技,2020,18(03):71-73.
[2]武作民.火电厂烟气脱硫脱硝技术的节能环保问题研究[J].电力设备管理,2020(12):113-115.