脫硫脫硝技術(shù)介紹

1、脫硫脫硝技術(shù)介紹選擇性低溫氧化技術(shù)（ lotox）+edv（electro-dynamic venturei ）洗滌系 統(tǒng)原理：臭氧同時脫硫脫硝主要是利用臭氧的強氧化性將 no 氧化為高價態(tài)氮氧化 物，然后在洗滌塔內(nèi)將氮氧化物和二氧化硫同時吸收轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)，達到 脫除的目的。效果：在典型煙氣溫度下，臭氧對 no 的氧化效率可達 84%以上，結(jié)合尾部濕法 洗滌，脫硫率近 100%，脫硝效率也在 o3/no 摩爾比為 0.9 時達到 86.27%。也有 研究將臭氧通進煙氣中對 no 進行氧化，然后采用 na2s 和 naoh 溶液進行吸收， 終極將 nox 轉(zhuǎn)化為 n2，nox 的往除率高達

2、 95%，so2 往除率約為 100%。但是吸收 液消耗比較大。影響因素：主要有摩爾比、反應溫度、反應時間、吸收液性質(zhì)等1） 在 0.9o3/no1 的情況下，脫硝率可達到 85%以上，有的甚至幾乎達到 100%。2） 溫度控制在 1503） 臭氧在煙氣中的停留時間只要能夠保證氧化反應的完成即可 .關鍵反應的反 應平衡在很短時間內(nèi)即可達到，不需要較長的臭氧停留時間。4） 常見的吸收液有 ca(oh)2、naoh 等堿液，用水吸掃尾氣時，no 和 so2 的脫 除效率分別達到 86.27%和 100%。用 na2s 和 naoh 溶液作為吸收劑，nox 的往除 率高達 95%，so2 往除率約為

3、 100%，但存在吸收液消耗量大的問題。優(yōu)點：較高的 nox 脫除率，典型的脫除范圍為 70%90%，甚至可達到 95%，并且 可在不同的 nox 濃度和 no、no2 的比例下保持高效率；由于未與 nox 反應的 o3 會在洗滌器內(nèi)被除往，所以不存在類似 scr 中 o3 的泄漏題目；除以上優(yōu)點外， 該技術(shù)應用中 so2 和 co 的存在不影響 nox 的往除，而 lotox 也不影響其他污染 物控制技術(shù)，它不存在堵塞、氨泄漏，運行費用低。半干法煙氣脫硫技術(shù)主要介紹旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法。該法是美國和丹麥聯(lián)合研制出的工藝。該法與煙氣脫硫工藝相比，具有設備簡單，投資和運行費用低，占地面積小等特點，而且

4、 煙氣脫硫率達75%90%。該法利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液霧化噴入吸收 塔。在吸收塔內(nèi)，吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學反應的同時，吸收煙氣 中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥，完成脫硫反應后的廢渣以干態(tài)形式排出。 該法包括四個在步驟： 1）吸收劑的制備； 2）吸收劑漿液霧化；3）霧粒與煙氣 混合，吸收二氧化硫并被干燥； 4）脫硫廢渣排出。該法一般用生石灰做吸收劑。 生石灰經(jīng)熟化變成具有良好反應能力的熟石灰，熟石灰漿液經(jīng)高達 15000 20000r/min 的高速旋轉(zhuǎn)霧化器噴射成均勻的霧滴，其霧粒直徑可小于100微米， 具有很大的表面積，霧滴一經(jīng)與煙氣接觸，便發(fā)生強烈的熱交換和化學反應

5、，迅 速的將大部分水分蒸發(fā)，產(chǎn)生含水量很少的固體廢渣。干法煙氣脫硫是指應用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑來脫除煙氣中的 so2。干法煙氣脫硫定義：噴入爐膛的 caco3高溫煅燒分解成 cao，與煙氣中的 so2發(fā)生反應，生成硫酸鈣；采用電子束照射或活性炭吸附使 so2轉(zhuǎn)化生成硫酸 氨或硫酸，統(tǒng)稱為干法煙氣脫硫技術(shù)。優(yōu)缺點：它的優(yōu)點是工藝過程簡單，無污水、污酸處理問題，能耗低，特別是凈化后 煙氣溫度較高，有利于煙囪排氣擴散，不會產(chǎn)生“白煙”現(xiàn)象，凈化后的煙氣不 需要二次加熱，腐蝕性??；其缺點是脫硫效率較低，設備龐大、投資大、占地面 積大，操作技術(shù)要求高。因此不主推干法脫硫。對于脫硫最常用的就是

6、燃燒后脫硫，也就是煙氣脫硫。常用的有濕法和干 法。濕法脫硫：濕法煙氣脫硫技術(shù)是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液反應， 所以反應速度快，效率高，脫硫劑利用率高。該法的主要缺點是脫硫廢水二次污 染；系統(tǒng)易結(jié)垢，腐蝕；脫硫設備初期投資費用大；運行費用較高等。常見的有 兩種：石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù) 該技術(shù)以石灰石漿液作為脫硫劑，在吸收 塔內(nèi)對煙氣進行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣，同時向吸收 塔的漿液中鼓入空氣，強制使亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，脫硫劑的副產(chǎn)品為石膏。 該系統(tǒng)包括煙氣換熱系統(tǒng)、吸收塔脫硫系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水和 廢水處理系統(tǒng)。由于石灰石價格便宜，易于運輸和保存，因

7、而已成為濕法煙氣脫 硫工藝中的主要脫硫劑，石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣 脫硫工藝。該法脫硫效率高（大于95%），工作可靠性高，但該法易堵塞腐蝕，脫 硫廢水較難處理。具體原理如下：so2和 so3的吸收 so2十 h2oh+hso3- ；so3十 h2oh2so4so2和 so3吸收的關鍵是提高其他水中的溶解度，ph 值越高，水的表面積越大， 氣相湍流度越高，so2和 so3的溶解量越大。2 與石灰石漿液反應 caco3十 2h+ +hso3-ca2+十 hso3- + h2o 十 co2 caco3十 h2so4 caso4+h2o 十 co23 caco3 +2hclcac

8、l2+h2o 十 co2 本步驟的關鍵是提高 caco3的溶解度， ph 值越低，溶解度越大。石灰石-石膏濕法脫硫的優(yōu)點：1、工藝成熟，最大單機容量超過1000mw； 2、脫硫效率高95%,ca/s1.03； 3、系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可用率95%； 4、脫硫劑石灰石，價廉易得； 5、脫硫副 產(chǎn)品石膏，可綜合利用； 6、建設期間無需停機。缺點：系統(tǒng)復雜，占地面積大；造價高，一次性投資大；運行較多、運行費 用高，副產(chǎn)品處理問題。氨法煙氣脫硫技術(shù) 該法的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑，氨水與煙 氣在吸收塔中接觸混合，煙氣中的二氧化硫與氨水反應生成亞硫酸氨，氧化后生 成硫酸氨溶液，經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥后即可制得

9、硫酸氨（肥料）。該法的反應速 度比石灰石石膏法快得多，而且不存在結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象，但投入較大。三、問題形成的主要原因及對策濕法煙氣脫硫技術(shù)特別適用于大、中型工業(yè)鍋爐煙氣的脫硫除塵，并且還具 有設備簡單、易操作、脫硫率高等優(yōu)點，其中用得最多的是石灰石石膏法，它 主要以技術(shù)成熟、適用煤種廣、脫硫率高、脫硫劑來源廣等優(yōu)點，現(xiàn)已成為我國 重點提倡的一種濕法脫硫方法，但在實踐中，存在著結(jié)垢堵塞、腐蝕、廢液處理 等問題，而要徹底解決這些問題則是改進濕法脫硫技術(shù)的核心一環(huán)。（一）結(jié)垢堵塞在濕法煙氣脫硫中，管道與設備是否結(jié)垢堵塞，已成為脫硫裝置能否正常運 行的關鍵問題，要解決結(jié)垢堵塞問題，我們需弄清結(jié)垢的機理，

10、以及影響和造成 結(jié)垢堵塞的因素，然后才能有針對性地從工藝設計、設備結(jié)構(gòu)、操作控制等方面 著手解決。對于造成結(jié)垢堵塞的原因，肖文德等人認為主要有如下 3種方式：（1）因溶 液或料漿中水分蒸發(fā)，導致固體沉積；（2）ca（oh）2或 caco3沉積或結(jié)晶析出， 造成結(jié)垢；（3）caso3或 caso4從溶液中結(jié)晶析出，石膏晶種沉淀在設備表面并 生長而造成結(jié)垢。但在操作中出現(xiàn)的人為因素也是需重視的原因，如：（1）沒有 嚴格按操作規(guī)程，加入的鈣質(zhì)脫硫劑過量，引起洗滌液 ph 值過高，促進了 co2 的吸收，生成過多的 caco3，csso4等沉淀物質(zhì)；（2）將含塵多的煙氣沒經(jīng)嚴格 除塵就進入吸收塔脫硫。

11、現(xiàn)在還沒有完善的方法能能絕對地解決此問題。目前，一些常見的防止結(jié)垢 堵塞的方法有：（1）在工藝操作上，控制吸收液中水分蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量；（2） 適當控制料漿的 ph 值。因為隨 ph 值的升高，caso3溶解度明顯下降。所以料漿 的 ph 越低就越不易造成結(jié)垢。但是，若 ph 值過低，溶液中有較多的 caso3，易 使石灰石粒子表面鈍化而抑制了吸收反應的進行，并且過低還易腐蝕設備，所以 漿液的 ph 值應控制適當，一般采用石灰石漿液時，ph 值控制為5.86.2；（3） 溶液中易于結(jié)晶的物質(zhì)不能過飽和，保持溶液有一定的晶種；（4）在吸收液中加 入 caso42h2o 或 caso3晶種來控制吸

12、收液過飽和并提供足夠的沉積表面，使溶 解鹽優(yōu)先沉淀在上面，減少固體物向設備表面的沉積和增長；（5）對于難溶的鈣 質(zhì)吸收劑要采用較小的濃度和較大的液氣化。如：石灰石漿液的濃度一般控制小 于15%；（6）嚴格除塵，控制煙氣中的煙塵量；（7）設備結(jié)構(gòu)要作特殊設計，盡 量滿足吸收塔持液量大、氣液相間相對速度高、有較大的氣液接觸面積、內(nèi)部構(gòu) 件少、壓力降小等條件。另外還要選擇表面光滑、不易腐蝕的材料制作吸收設備， 在吸收塔的選型方面也應注意。例如：流動床洗滌塔比固定填充洗滌塔不易結(jié)垢 和堵塞；（8 ）使用添加劑也是防止設備結(jié)垢的有效方法。目前使用的添加劑有 cacl2，mg（oh）2，已二酸等。另一種結(jié)

13、垢原因是煙氣中的 o2將 caso3氧化成為 caso4（石膏），并使石膏 過飽和。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在自然氧化的濕法系統(tǒng)中。其控制措施是通過強制氧 化和抑制氧化的調(diào)節(jié)手段。既要將全部 caso3氧化成為 caso4，又要使其在非飽和狀態(tài)下形成的結(jié)晶，可有效地控制結(jié)垢。（二）腐蝕設備腐蝕的原因十分復雜，它與多種因素有關。如：溶液的溫度、 ph 值、 煤種燃燒狀態(tài)、氯離子濃度等。燃煤燃燒過程中除生成 so2以外，還生成少量的 so3，而 so3可與煙氣中的水分（4%12%）生成硫酸霧。當溫度較低時，硫酸霧 凝結(jié)成硫酸除著在設備的內(nèi)壁上，或溶解于洗滌液中，這就是濕法吸收塔及有關 設備腐蝕相當嚴重的主

14、要原因。目前，對濕式脫硫系統(tǒng)各部位合理的選擇防腐材料及在設備內(nèi)外涂防腐材料 是解決腐蝕問題的主要方法。如：經(jīng)受高溫、腐蝕、磨損較快的部位，可采用麻 石、陶瓷或改性高硅鑄鐵；經(jīng)受中低溫和腐蝕、磨損不嚴重的部位，可采用防腐 防磨涂料作表面處理。日本日立公司的防腐措施是：在煙氣再熱器、吸收塔入口 煙道、吸收塔煙氣進口段，均采用耐熱玻璃鱗片樹脂涂層，在吸收塔噴淋區(qū)采用 不銹鋼或碳鋼橡膠襯里。另外可適當控制 ph 值來避免腐蝕，如：石灰石料漿的 ph 值一般控制在6.56.8。（三）煙氣脫水濕法吸收塔在運行過程中，易產(chǎn)生粒徑為1060m 的“霧”。“霧”不僅含 有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、 so2等。

15、如不妥善解決，將使煙氣帶水，腐蝕 管道和風機，并使風機葉輪粘灰、結(jié)垢，引起風機震動，縮短風機使用壽命。因 此，濕法除塵必須配置除備的設備，其性能直接影響到濕法煙氣脫硫系統(tǒng)能否連 續(xù)可靠運行。除霧器通常由除霧器本體及沖洗系統(tǒng)構(gòu)成。除霧器本體作用是捕集煙氣中的 液滴及少量粉塵，減少煙氣帶水，防止風機振動；沖洗系統(tǒng)是定期沖洗由除霧器 葉片捕集的液滴、粉塵，防止葉片結(jié)垢，維持系統(tǒng)正常運行。除霧器多設在吸收 塔的頂部。通常應設二級除霧器，使得凈化除霧后煙氣中殘余的水分一般不得超 過100mg/m3，否則將腐蝕熱交換器、煙道和風機。（四）廢水的處理堿液吸收煙氣中的 so2后，主要生成含有煙塵、硫酸鹽、亞硫

16、酸鹽等的呈膠 體懸浮狀態(tài)的廢渣液，其 ph 值低于5.7，呈弱酸性。所以，這類廢水必須適當處 理，達標后才能外排。否則會造成二次污染。廢水的合理處理應該是能回收和綜 合利用廢水中的硫酸鹽類，使廢物資源化。如：日本和德國由于石膏資源缺乏， 所以在濕法石灰石 /石灰石膏法煙氣脫硫中，成功地將廢水中的硫酸鹽類轉(zhuǎn)化 成石膏；也可將廢水中的硫酸鹽類轉(zhuǎn)化成高濃度高純度的液體 so2，作為生產(chǎn)硫 酸的原料?，F(xiàn)在，國內(nèi)外電廠對石灰石石膏法的脫硫廢水主要以化學處理為主。 先將廢水在緩沖池中經(jīng)空氣氧化，使低價金屬離子氧化成高價（其目的是使金屬 離子更易于沉淀去除），然后進入中和池，在中和池中加入堿性物質(zhì)石灰乳，使

17、 金屬離子在中和池中形成氫氧化物沉淀，部分金屬離子得以去除。但是，還有一 些金屬的氫氧化物（如 fe，cr，ni）為兩性化合物，隨著 ph 值的升高，其溶解 度反而增大，因而，中和后的廢水通常采用硫化物進行沉淀處理，使廢水中的金 屬離子更有效地去除。廢水經(jīng)反應池形成的金屬硫化物后進入絮凝池，加入一定 的混凝劑使細小的沉淀物絮凝沉淀。然后將混凝后的廢水進入沉掌政池進行固液 分離，分離出來的污泥一部分送到污泥處理系統(tǒng)，進行污泥脫水處理，而另一部 分則回流到中和池，提供絮凝的結(jié)晶核，沉淀池出水的 ph 值較高，需進行處理 達標后才能排放。四、結(jié)語目前，我國中小型燃煤鍋爐煙氣脫硫大部分已采用濕式脫硫，

18、但目前它還存 在一些問題，嚴重的影響它的總體效率及利用范圍，所以找出合理的方法來解決 這些問題勢在必行。（一） 對于設備的結(jié)垢堵塞問題，主要以提供沉積表面、精簡設備內(nèi)部構(gòu)件 和使用添加劑來防止。（二） 對于腐蝕問題，則主要以改善設備的材料來考慮。（三） 對于脫硫廢水的處理問題，主要是防止二次污染。首先應分離出廢水 中的有用物質(zhì)，如將其中的硫轉(zhuǎn)化為硫磺或石膏等，廢水經(jīng)處理后再回用。脫硝1、scr （選擇性催化還原脫硝）技術(shù) ：scr 是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù) , 它是一種爐后脫硝方法 , 最早由日本于 20 世紀 6070 年代后期完成商業(yè)運行 , 是利用還原劑 (nh3, 尿素 )在金屬催化

19、劑 作用下 , 選擇性地與 nox 反應生成 n2 和 h2o, 而不是被 o2 氧化 , 故稱為 “ 選擇性” 。選擇性非催化還原法是一種不使用催化劑，在 8501100溫度 范 圍 內(nèi) 還 原 nox 的 方 法 。 最 常 使 用 的 藥 品 為 氨 和 尿 素 。氨氣作為脫硝劑被噴入高溫煙氣脫硝裝置中 , 在催化劑的作用下將煙氣中 nox 分解成為 n2和 h2o,其反應公式如下:4no + 4nh3 +o2 4n2 + 6h2o ； no +no2 + 2nh3 2n2 + 3h2o ；一般通過使用適當?shù)拇呋瘎?,上述反應可以在 200 450 的溫度范圍內(nèi)有效 進行, 在 nh3 /no = 1的情況下,可以達到8090%的脫硝效率。 煙氣中的 nox 濃 度通常是低的,但是煙氣的體積相對很大,因此用在 scr 裝置的催化劑一定 是高 性能。因此用在這種條件下的催化劑一定滿足燃煤鍋爐高可靠性運行的要求。一 般來說，sncr 脫硝效率對大型燃煤機組可達 25%40% ,對小型機組可達 80%。 由于該法受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低氮燃燒技術(shù)的補充處理手段。其工 程造價低、布置