火電廠煙氣脫硫脫硝一體化工藝設計與研究

蘆 超

（貴州省大方縣火電廠，貴州 大方 551600）

火電廠煙氣脫硫脫硝一體化工藝設計與研究

蘆 超

（貴州省大方縣火電廠，貴州 大方 551600）

火電廠煙氣脫硫脫硝一體化處理技術日益受到人們的關注。簡單的介紹了幾種典型的聯合脫硫脫硝一體化工藝設計，與此同時脫離脫硝設計的工藝流程、特點與應用前景，對于我國來說在火電廠煙氣脫硫脫硝一體化設計的發展提出了幾點建議，對實際應用中具有一定的參考價值。

脫硫；脫硝；一體化工藝設計；研究

二氧化硫、氮氧化物在大氣中屬于主要污染物，在我國多地發生的霾天氣的主要形成原因就是因為它。此外它還可以引發酸雨、臭氧等等多種二次污染，對生態環境與人體健康存在著重大危害。當今我國最大的氮氧化物排放源火電廠中的鍋爐排放物是其中之一［1］。雖然火電廠中鍋爐煙氣的硫氧化物和談氧化物濃度不高，但是其中總量很大。傳統的分步脫硫脫銷技術又存在著占地面積大、流程復雜、投資、成本高等缺點，因此脫硫脫硝一體化技術得到研究開發。

1 脫硫脫硝一體化設計

1.1 一體化脫硫脫硝設計的概述

我國對于環保事業的重視，對于火電廠煙氣排放的要求標準也越來越高，加上傳統的脫硫裝置與脫硝裝置，傳統的模式下已經沒有辦法滿足如今時代的發展要求。相關人員對于此類問題進行了分析，將脫硫裝置與脫硝裝置進行了有效的結合，從而改變傳統模式形成了一種全新的脫硫脫硝一體化裝置。

1.2 流程設計

可以看出當煙氣經過旋風器時會進行第一次的清除，并可以回收大型的顆粒，除塵后的大顆粒粉塵因此得到了回收，除塵與脫硫脫氮在經過自激式除塵器后已經完成了大部分的除塵和脫硫脫氮工作，在經過一次沖擊淋洗塔進行了再一次的除塵脫硫脫氮，最后采用汽水分離器將之分離開從而進一步的進行除塵脫硫脫氮。

1.3 物料衡算

在工藝設計中所指的物料衡算是遵循質量守恒定律，以此來獲取輸入和輸出與案件中的物流和金額的定量計算過程，同樣獲取了某些設備與材料的平衡［2］。物料衡算在工藝設計中可以說是一項重要的步驟，對于管道的選擇和設計反應器都有著巨大的作用。

1.4 熱量計算

熱量計算又可以稱之為能量衡算，熱力計算主要是以熱力學第一定律為基礎而進行計算的，通過熱量計算對于工業生產過程中的物料進行了平衡的計算。在計算過程中它需要提供物料，或者從中提供被物料移走的能量。而這種能量也可以被我們出稱之各種形式的能，例如熱能、化學能、動能等等，而在生產過程中最為顯而易見的就是熱能。

2 催化劑的制備

（1）浸漬沉淀法。按照偏釩酸胺溶液與硝酸銅以合理的比例準備出來作為備用，再將適量的分子篩成顆粒狀最后作為催化劑的載體，通過干燥烘培后處理后與酸性硫酸銅溶液兩者混合在一起，浸漬2小時后，再相應的加入偏釩酸銨溶液，把其PH值調制為堿性，在此基礎上進行干燥和焙燒，最后放入反應器中，催化劑的完成為實驗做好了準備。

（2）共混法。通過合理的比例將偏釩酸銨和硝酸銅進行混合配置，分子篩成粉末狀并加入其中，將混合物進行均勻攪拌，從中加入適量的水，之后催化劑有了初步的雛形，隨后將其制作成顆粒狀，顆粒的大小直徑大概為 5mm 左右，隨后在一次進行干燥焙燒，最后催化劑放置在反應器中，為實驗做準備。

（3）多組分浸漬法。首先在偏軌酸胺酸性溶液中投入分子浸漬，通過干燥焙燒后，再一次的將其投入確酸銅溶液進行浸漬，浸漬完成后進行干燥焙燒，想獲得較好的負載量在此工藝上可以多次重復進行浸漬，催化劑制備好后填入反應器中等待進行試驗。

3 實驗過程

在實驗過程中，一是對于煙氣進行合理的定量，在煙氣模擬進入空氣中時，經過燃燒后進行分析，并測量出氣體再生出反應后與之前的氮氧化合物和二氧化硫中的所存在有的含量；二是，在制備的混合氣體進入到反應器中，會立馬呈現出其催化反應，再利用其設備對于殘留的氣體和三氧化硫對其進行吸收，再利用干燥劑來進行烘焙，最后分析出其結果，通過對于其工藝進行測量，最終得出氮氧化物與二氧化硫的含量；三是同樣在經過煙氣模擬進入空氣中后，反應器在煙氣通過換熱器進入之后，對其進行脫硫脫銷的催化反應，對于其中反映情況利用分析儀進行分析，以此測量出在此實驗中的氮氧化物和二氧化硫在其氣體的含量。

4 探究

（1）制備催化劑最佳方法的確定。催化劑脫硫脫銷活性在通過各種不同制備方法制作出來，在此實驗中從而得知在其溫度隨著空速的升高而對于脫硫效率和脫硝效率都在一定程度中存在下降。而釆取浸漬沉淀法制備的催化劑表現出較高的脫硫脫碑活性［3］；所制得的催化劑效果則介于多組分浸漬法前兩者之間；煙氣中的二氧化硫在低空速下采用共混法制備所得的催化劑雖然能夠完全的脫除，但是在其中脫銷效果還是比較差，此情況不適合用于同時脫硫脫硝中的實驗。

（2）催化劑中的脫硝效率比較。研究出的共混法制備的催化劑在低空速下的活性會隨時間變化的關系，對于試驗中的共混法制備的催化劑在脫硫方面具有著一定的功效，其中脫硝效率在其增加后有一定的降低，查閱參考文獻中內容分析其原因，是因為硫化物在催化劑中負載一部分，硫化物能夠影響到氮氧化物的脫除；幾分鐘后果然脫硝效果直線呈現下降，分析其中的結果是因為硫化物中存在這過多的催化劑才會使二氧化硫中毒。

（3）催化劑的效率評價。為了使脫硫脫確達到最佳的效果，首先對于工藝參數要有一定的準確性，主要旨在空速變化與溫度變化的確定下。同時溫度固定的同時，在一定催化劑的體積下，改變進氣速度，測得在不同氣速下所得到的脫除效果。

5 結語

伴隨著科學技術的進步，煙氣的脫硫脫硝一體化已經是我國火電廠進行煙氣污染治療的重中之重，但是由于目前對于脫硫脫硝技術不成熟下，成本因素也在其中，使得煙氣脫硫脫硝技術在當今社會中還不能廣泛的進行發展推廣。在確保脫硫脫硝的資源可以循環利用的同時，在提高技術的同時，也想對應的提高了經濟與社會效益。

［1］馮威.火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術的發展［J］.廣州化工，2013，08（14）.

［2］呂雷.煙氣脫硫脫硝一體化工藝設計與研究［D］.長春工業大學，2012，16（23）.

［3］丁佳生.煙氣脫硫脫硝工藝一體化設計與探究［J］.科技展望，2015，29（130）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.023