化剂载体

,

因此活性炭是一种非常好的脱硫脱硝剂 。德国 、

美国

最早于

20

世纪

50

年代开始活性炭脱硫脱硝研究

,

日本自

20

世

纪

70

年代后大力发展了相关工艺 。活性炭法脱除机理为

:

烟气

中的

SO

2

在脱硫塔中被活性炭吸附

,

并被催化氧化为吸附态硫

酸

,

随脱硫塔中活性炭一起被送入分离塔

;

脱去

SO

2

的烟气将被

送入第二级脱硝塔中

,

在活性炭的催化作用下

NO

x

与

NH

3

在塔

中反应生成

N

2

。在分离塔中吸附了

H

2

SO

4

的活性炭在

350

℃下

热解再生

,

同时释放出高浓度

SO

2

。该法反应温度为

100

℃～

200

℃

, SO

2

脱除率可达

90% , NO

x

脱除率可达

70%

。该法存在

的主要问题是在反应器内必须采取较低的气体流速

,

活性炭易

被氧化而失效

,

覆盖在活性炭表面的硫酸降低了活性炭的吸附

能力

,

必须再生

[ 20 ]

。

最早的活性炭联合脱硫脱硝装置

,

于

1984

年在日本的大牟田

(Omuta)

开始运行

,

用于处理烟气量为

30000m

3

/ h

的燃煤锅炉

,

SO

2

和

NO

x

去除率分别达到

98%

和

80%

左右

,

活性炭的损失为活

性炭流量的

2%

或

8

～

9kg / h,

电耗量为

142kW

・

h / h

。日本电力能

源公司

( EPDC)

的

350MW

空气流化床燃烧锅炉中安装了活性炭

脱除

NO

x

工艺

,

于

1995

年开始运行

, NO

x

去除率可达到

80%

[ 16 ]

。

2

14　电子束照射法

电子束辐射技术主要是高能电子束辐射作用下

,

烟气中的

SO

2

和

NO

x

被氧化为

SO

3

和

NO

2

,

然后与注入的氨气发生反应

,

生

成硫铵和硝铵

,

经造粒处理后可作化肥 。其具体过程是

,

燃煤锅炉

排出的烟气经除尘后

,

进入冷却塔

,

在塔中由喷雾水冷却到

65

℃

～

70

℃。在烟气进入反应器之前

,

注入接近化学计量的氨气

,

然后

进入反应器

,

经受高能电子束照射

,

使烟气中的

N

2

、

O

2

和水蒸气

等发生辐射反应

,

生成大量的离子 、

自由基 、

原子 、

电子和各种激发

态的原子 、

分子等活性物质

,

它们将烟气中的

SO

2

和

NO

x

氧化为

SO

3

和

NO

2

。这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应生成

雾状的硫酸和硝酸

,

这些酸再与事先注入反应器的氨反应生成硫

铵和硝铵

,

净化后的烟气经烟囱排放 。其特点是

:

干法处理过程不

产生废水废渣

,

可达到

90%

以上的脱硫率和

80%

以上的脱硝率

;

系统简单

,

操作方便

,

过程易于控制

;

对于不同含硫量的烟气和烟

气量的变化有较好的适应性和负荷跟踪性

;

副产品为硫铵和硝铵

混合物

,

可用作化肥

;

脱硫成本低于常规方法

[ 21 ]

。

20

世纪末至

21

世纪初

,

电子束照射法工业示范装置分别在

中国 、

日本 、

波兰和乌克兰建立 。世界上第一套电子束照射法工

业示范装置由中日合作于

1997

年

6

月在华能成都热电厂建成投

运

,

处理烟气量

300000 Nm

3

/ h, SO

2

和

NO

x

去除率分别为

80%

和

18%

。

2001

年波兰建成了一座烟气处理量为

270000 m

3

/ h

的工

业示范装置

, SO

2

和

NO

x

去除率分别为

90%

和

80%

。乌克兰在

国际原子能机构的帮助下

,

建成了烟气处理量为

100000 Nm

3

/ h

的工业示范装置

, SO

2

和

NO

x

去除率分别为

80%

和

75%

[ 16 ]

。

3

　结 　语

烟气脱硫脱硝一体化工艺己成为各国控制燃煤烟气污染的

研发热点

,

目前大多数脱硫脱硝一体化工艺仅停留在研究阶段

,

虽有少量的工业示范工程

,

但由于运行费用较高

,

制约了其大规

模推广应用 。对我国而言

,

主要的技术发展方向应该是投资少 、

运行费用低 、

效率高 、

副产物资源化的高新技术

,

因此应加快这

类技术的产业化 、

经济化研究 。

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x

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2010年 38卷第 1期

广州化工