明晟環(huán)保氨法脫硫:盤點16種脫氮(硝)、脫硫技術(一)
煙氣脫硝技術
國內(nèi)外應用與發(fā)展的NOx排放控制技術基本上有以下三種:燃燒控制、爐內(nèi)噴射和煙氣凈化三大方面的技術。其中前兩種方法是減少燃燒過程中NOx的生成量,第三種方法是針對燃煤電站和各種工業(yè)廢氣中的NOx進行治理。這三種方法的具體特點如下:
燃燒控制技術
燃燒過程中NOx的控制技術主要通過改變?nèi)紵龡l件及燃燒器結構的方法來降低NOx的排放。是目前應用zui廣泛、相對簡單、經(jīng)濟并且有效的方法。包括低氧燃燒技術、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、煙氣再循環(huán)、低NOx燃燒器等方法。這些方法一般可使煙氣中NOx降低20%~60%。
爐內(nèi)噴射技術
爐內(nèi)噴射脫硝實際上是在爐膛上部噴射某種物質(zhì),使其在一定的溫度條件下還原已生成的NOx,以降低NOx的排放量。它包括噴水、噴二次燃料和噴氨等。但噴水和噴二次燃料的方法,尚存在著如何將NO氧化為NO2和解決非選擇性反應的問題。
因此,目前還不成熟。比較成熟的方法是噴氨法,它是一種選擇性降低NOx排放量的方法。當不采用催化劑時,NH3還原NOx的反應只能在950~1050℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi)進行,因此這種方法又稱為選擇性非催化脫硝法。
氨的噴入地點一般在爐膛上部煙氣溫度在950~1050℃的區(qū)域內(nèi)。采用該方法要解決好兩個問題:一是氨的噴射點選擇,要保證在鍋爐負荷變動的情況下,噴入的氨均能在950~1050℃范圍內(nèi)與煙氣反應;二是噴氨量的選擇要適當。采用該方法一般可使NOx降低30%~70%。
以上兩種方法在技術上簡單易行,投資少,適合用于對NOx排放的初步控制,但在控制燃燒過程中會降低熱效果,使燃料不*燃燒且NOx減少率有限。
煙氣脫硫脫硝技術
目前煙氣脫硫脫硝技術種類達幾十種,按脫硫脫硝過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài),煙氣脫硫脫硝分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法技術較為成熟,效率高,操作簡單。
1濕法煙氣脫硫脫硝技術
濕法煙氣脫硫技術為氣液反應,反應速度快,脫硫效率高,一般均高于90%,技術成熟,適用面廣。濕法脫硫技術比較成熟,生產(chǎn)運行安全可靠,在眾多的脫硫技術中,始終占據(jù)主導地位,占脫硫總裝機容量的80%以上。
生成物是液體或淤渣,較難處理,設備腐蝕性嚴重,洗滌后煙氣需再熱,能耗高,占地面積大,投資和運行費用高。系統(tǒng)復雜、設備龐大、耗水量大、一次性投資高,一般適用于大型電廠。
分類:常用的濕法煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。
氧化鎂法脫硫的基本原理與石灰石(石灰)法類同,即以氧化鎂漿液吸收煙氣中的SO2,主要生成三水和多水亞*,然后經(jīng)氧化生成穩(wěn)定和溶解態(tài)的*,再對*進行提濃結晶,zui后生成MgSO4˙7H2O成品;
2干法煙氣脫硫技術
優(yōu)點:干法煙氣脫硫技術為氣同反應,相對于濕法脫硫系統(tǒng)來說,設備簡單,占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統(tǒng)等。
缺點:但反應速度慢,脫硫率低,*的可達60-80%。但目前此種方法脫硫效率較低,吸收劑利用率低,磨損、結垢現(xiàn)象比較嚴重,在設備維護方面難度較大,設備運行的穩(wěn)定性、可靠性不高,且壽命較短,限制了此種方法的應用。
分類:常用的干法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。
3半干法煙氣脫硫技術
半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。
聯(lián)合脫硫脫氮技術
目前為止,聯(lián)合脫硫脫氮技術按照脫硫位置大體可以分為兩大類:一是爐內(nèi)燃燒過程中同時脫硫脫氮技術;二是燃燒后煙氣中同時脫硫脫氮技術。
1燃燒中同時脫硫脫氮技術
對爐內(nèi)燃燒過程中的脫硝研究,一開始是為了降低燃燒過程中的NOx生成而開發(fā)的,目前此項研究仍很活躍。在此基礎上,為了達到脫硫的目的,人們又加入固硫劑,對燃燒過程中產(chǎn)生的SO2進行脫除,產(chǎn)生同時脫硫脫氮的效果。
在此領域代表性的技術有循環(huán)硫化床燃燒(CFB)、增壓流化床燃燒/蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(PFBC-CC)、石灰石注入爐內(nèi)分段燃燒(LIMB)等。它們的共同特點是通過控制燃燒溫度來減少NOx的生成。同時利用鈣吸收劑來吸收燃燒過程中產(chǎn)生的SO2以達到同時控制SO2和NOx排放的目的。這些技術有不少運用到火電廠污染治理。已成為潔凈煤技術中重要的一部分。
80年代以后,爐內(nèi)同時脫硫脫氮的研究又拓寬了領域,先后出現(xiàn)了一些新技術。其中比較引人注目的有石灰/尿素噴射法、鈉質(zhì)吸收劑噴射法、氣體二次燃燒吸收劑噴射工藝以及爐內(nèi)有機酸鹽吸收劑工藝等。這些技術的脫硫率一般達70%~80%,脫硝率50%~70%。
2燃燒后同時脫硫脫氮技術
燃燒后煙氣中聯(lián)合脫硫脫氮技術是在FGD技術基礎上發(fā)展起來的。與單獨采用脫硫或脫氮工藝相比,在一個系統(tǒng)內(nèi)同時脫硫脫氮的工藝有很大的*性,比如,減少系統(tǒng)復雜性,更好的運行性能以及低成本。
近年來,對聯(lián)合脫硫脫氮技術的研究十分活躍,其中被認為具有實際應用價值的方法大致有如下幾種:
1.活性炭法
該工藝的主體設備是一個類似于超吸附塔的活性炭流化床吸附器,在吸附器內(nèi),煙氣中的SO2被氧化成SO3并溶于水中,產(chǎn)生稀硫酸氣溶膠,隨后由活性炭吸附。
向吸附塔內(nèi)注入氨,氨與NOx在活性炭的催化還原作用下生成N2,吸附有SO2的活性炭進入吸附器加熱再生,再生出的SO2氣體可以通過克勞斯(Clause)反應回收硫。再生后的活性炭可以重復使用。試驗結果表明,脫硫率高達95%,脫硝率達50%~80%。
由于活性炭法可以有效的實現(xiàn)硫的資源化,而且同時脫硫脫硝降低了煙氣凈化費用。因此本工藝的商業(yè)化前景較為看好。
明晟環(huán)保氨法脫硫技術以化工的理念解決環(huán)保問題,運用世界*的氨法脫硫核心技術真正解決氣溶膠與氨逃逸的技術性難題,真正達到超低排放,實現(xiàn)變廢為寶的目的。
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