烟气脱硫脱硝一体化工艺研究与工程应用进展
韩永富
,
张海红
(宇星科技发展 (深圳 )有限公司 , 广东 深圳 518057)
摘 要 :
介绍了燃煤烟气脱硫脱硝一体化工艺的研究进展与国内外实际工程的应用情况
,
分析了常见工艺的基本原理和运行
中的一些问题
,
对脱硫脱硝一体化的实际应用具有指导意义 。
关键词 :
脱硫
;
脱硝
;
一体化
Research Progress on Flue Ga s D esulfur iza tion and D en itr if ica tion
In tegra ted Technology and Eng ineer ing Applica tion
HAN Yong
-
fu, ZHAN G Ha i
-
hong
(Universtar Science & Technology ( Shenzhen) Co. , L td. , Guangdong Shenzhen 518057, China)
Abstra ct: The research p rogress on flue gas desulfurization and denitrification in tegrated techno logy and engineering
app lication in China and abroad was p resented. The m echanism s the p roblem s that m ay be encountered in the operation
were also discussed.
It had gu iding significance fo r the p ractical app lication.
Key words: desulfurization; den itrification; integrated
大气污染是
21
世纪人类社会生存和发展所面临的最严重的
环境问题之一
,
其中燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的污染控制
是目前大气污染控制领域中最主要的任务 。我国是世界上最大
的煤炭生产国和消费国
,
占世界煤产量的
25% ,
而在很长一段时
间内
,
我国一次能源以煤炭为主的格局很难改变
,
因此燃煤是我
国大气污染的主要来源 。我国煤炭产量的
80%
多用于直接燃烧
,
产生大量的煤烟型大气污染
[ 1 ]
。煤燃烧产生
SO
2
、
NO
x
、
HF
、
C
x
H
y
等有害气体
,
造成的酸雨 、
温室效应和臭氧层破坏等大气污染
,
严
重影响了人类的生存环境 。因此削减和控制燃煤产生的
SO
2
和
NO
x
污染
,
是我国能源和环境保护部门面临的严峻挑战 。
虽然我国的
SO
2
污染治理已有多年
,
但酸雨污染在总体上
并没有得到有效遏止
,
其中重要的原因之一是近期投产的火电
装机容量配套建设的脱硫设施投运率不高
,
而造成投运率不高
的重要原因就是没有完全掌握脱硫工艺技术
,
个别设备出现故
障后难以及时修复
,
运行管理经验欠缺等 。这使得我国引进的
部分脱硫设施建成后难以高效稳定运行
,
减排
SO
2
的作用没有
完全发挥 。而且随着
SO
2
和
NO
x
排放控制标准的不断严格
,
脱
硝技术也已受到各国的重视 。目前我国很多地区
SO
2
排污费收
费标准已经由
0
1
63
元
/ kg
提高到
1
1
26
元
/ kg, NO
x
排污费也已开
始逐步征收
,
而且以后收费将会逐渐提高
,
以达到电厂脱硝成
本
,
促使电厂安装脱硝设备 。我国
2004
年
1
月
1
日起实施的《火
电厂大气污染物排放标准 》
( GB13223 - 2003) ,
对火电厂
NO
x
排
放要求有了大幅度的提高 。强制性国家污染物排放标准将成为
控制我火力发电厂电气污染物排放
,
改善空气质量和控制酸雨
污染的驱动力 。因此随着科学技术和工程实践的不断发展
,
成
熟的脱硫脱硝技术必然会有广阔的市场应用前景 。
由于分步脱硫脱硝技术存在设备复杂
,
占地面积大
,
运行和
投资费用高等缺点
,
国际上把开发技术简单
,
运行成本低
,
具有
良好运行性能的同时脱硫脱硝技术作为今后燃煤烟气治理技术
发展的方向之一 。目前同时脱硫脱硝技术大多处在研究阶段
,
尚未得到大规模工业应用
,
典型的工艺主要有以下几种
:
1
湿法同时脱硫脱硝技术
1
11 金属络合法
液相络合吸收的基本原理是
NO
和过渡金属络合物反应生
成金属亚硝酰化合物 。早在
20
世纪
80
年代
,
人们就发现亚铁螯
合剂溶液 可 以 吸 收 烟 气 中 的
NO , Sada
、
Tsai
、
Chang
等
[ 2 - 4 ]
对
Fe (
Ⅱ
) EDTA
溶液吸收烟气中的
NO
和
SO
2
进行了较深入的研
究 。
L i W ang
等
[ 5 ]
使用
Fe (
Ⅱ
) EDTA /Na
2
SO
3
溶液同时吸收
NO
和
SO
2
,
并对其反应产物和反应机理进行了研究
,
认为溶液
pH =
8
时
,
最利于
NO
的吸收
,
强酸或强碱溶液不利于
NO
的吸收
,
因
为在强酸溶液中
Fe (
Ⅱ
) EDTA
容易被氧化
,
反应如下
:
2NO + 2Fe (
Ⅱ
) EDTA + 2H
+
N
2
O + 2Fe (
Ⅲ
) EDTA + H
2
O ( 1)
强碱溶液中
, Fe
2 +
容易沉淀
,
反应如下
:
Fe
2 +
+ 2OH
-
= Fe (OH )
2
( 2)
SO
2
的存在提高了
NO
的吸收效率
, N a
2
SO
3
的加入既可以调
节吸收液的
pH
值
,
又可以促进
Fe (
Ⅱ
) EDTA
吸收液的再生 。
Chang
等
[ 6 ]
提出用含
- SH
的亚铁络合剂脱除烟气中的
NO
。
含
- SH
的亚铁络合剂由于自身具有还原性
,
抗氧化能力较强
,
不
仅可稳定碱性溶液中的
Fe (
Ⅱ
) ,
促进对
NO
的吸收
,
还可迅速将脱
除过程中生成的
Fe (
Ⅲ
)
还原为
Fe (
Ⅱ
) ,
使
NO
的吸收过程得以连
续 。此外
,
含
- SH
的亚铁络合剂还可抑制
N - S
化合物的生成 。
・
3
3
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2010年 38卷第 1期
广州化工