同時脫硫脫硝技術分類
最近二十年是同時脫硫脫硝技術發展最快的時期, 研究開發的新技術達幾十種, 但其中已實現工業化應用的較少, 大部分尚處于中間試驗或實驗室研究階段。這些技術按脫除機理的不同可分為兩大類: 聯合脫硫脫硝( Combined SO2 /NOX Removal) 技術和同時脫硫脫硝( Simultaneous SO2 /NOX Removal) 技術。聯合脫硫脫硝技術是指將單獨脫硫和脫硝技術進行整合后而形成的一體化技術, 如SNRB、NFT、DESONOX、活性炭脫硫脫硝技術等; 同時脫硫脫硝技術是指用一種反應劑( Sorbent) 在一個過程內( Step) 將煙氣中的SO2 和NOX 同時脫除的技術, 如鈣基同時脫硫脫硝技術、 NOXSO、電子束法、電暈放電法等技術。
1 聯合脫硫脫硝技術
1.1 “1+1”脫硫脫硝組合技術
指將傳統的脫硫技術( 如干法鈣基脫硫) 和脫硝技術( 如SCR、SNCR) 組合在一套設備中的技術。該類技術在脫除機理上與傳統的單獨脫硫、脫硝相比并沒有新的突破, SO2 和NOX 的脫除仍是在兩個不同單元中進行。其中NOX 的脫除通常為SCR 或SNCR 法, 吸附劑為氨氣或尿素; SO2 的脫除有兩類: 一是和鈣基 ( 或鈉基) 吸附劑反應脫除, 二是將SO2 催化氧化為 SO3 后富集再處理。此類技術中的每個脫除單元都已有成熟的技術, 便于整合開發, 因此目前國外市場上以該類技術為基礎而開發出的工藝較多。典型的工藝及其脫除機理見表1。開發該類技術關鍵在于對不同工藝設備間的整合優化, 由表1 中可見即使是完全相同的脫除機理, 也會因為工藝的不同而導致脫除效率的不等。
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1.2 CuO/Al2O3 法
對該法的研究最早開始于20 世紀60 年代, 其脫除機理為: 煙氣中的SO2在反應器中與擔載在γ- Al2O3 上的氧化銅反應生成硫酸銅, 在脫硫的同時噴入氨氣, 氨在銅鹽的催化下將NOX 還原成N2, 脫硫生成的銅鹽和還原性氣體( 如H2、CH4等) 反應進行再生。
1.3 活性炭法
德國、美國最早于20 世紀50 年代開始活性炭脫硫脫硝研究, 日本自20 世紀70 年代后大力發展了相關工藝。活性炭法脫除機理為: 煙氣中的SO2 在脫硫塔中被活性炭吸附, 并被催化氧化為吸附態硫酸, 隨脫硫塔中活性炭一起被送入分離塔; 脫去SO2 的煙氣將被送入第二級脫硝塔中, 在活性炭的催化作用下NOX 與 NH3 在塔中反應生成N2。在分離塔中吸附了H2SO4 的活性炭在350℃下熱解再生, 同時釋放出高濃度SO2。該法反應溫度為100～200℃, SO2 脫除率可達90%, NOX 脫除率可達70%。活性炭的制備過程包括原料性質、炭化過程、活化條件以及活性炭擔載的活性物質是影響其脫除特性的關鍵因素。在工藝中, 活性炭的滯留時間、入口煙溫、煙氣流量、液NH3 濃度等是影響此工藝脫硫脫硝效率的重要參數。
2 同時脫硫脫硝技術
同時脫硫脫硝技術有鈣基吸附劑脫硫脫硝法，電子束法，脈沖電暈法等。在下面的文章有詳細介紹。
聯合脫硫脫硝技術的特點是脫硫和脫硝分步進行, NOx 的脫除仍以傳統的SCR 和SNCR 為主; 國外的研究開展較早, 相關工藝的研究較為成熟, 已有成套的工藝設備; 但該法在實現商業化運營中遇到一定的困難, 主要是因為相關政策導向不夠和技術競爭力不強。
同時脫硫脫硝技術能夠在一個過程內實現煙氣中 SO2 和NOX 的同時脫除。雖目前相關研究大都處于實驗室研究階段, 離工業應用尚有一定距離, 但就已有的數據來看, 該類技術具有結構緊湊、運行費用低、脫除效率高等優點, 特別是已有的幾種技術涵蓋了從常溫到高溫的溫度窗口, 便于燃煤電廠根據鍋爐自身的運行情況選擇相應的技術。
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