摘 要:針對煙氣脫硫技術及脫硫脫硝除塵與環保對策進行分析,介紹了煙氣脫硫必要性,同時介紹了煙氣脫硫技術,內容有:濕法煙氣脫硫,干法煙氣脫硫,電子束煙氣脫硫,海水煙氣脫硫。最后總結了煙氣脫硫技術及脫硫脫硝除塵與環保對策,內容包括:催化煙氣脫硫消除塵技術,氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵技術。希望通過對這些內容的分析,能夠為煙氣脫硫技術及脫硫脫硝除塵提供一定幫助。
關鍵詞:煙氣脫硫;脫硝;除塵;環保
中圖分類號:X701 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)14-0331-02
結合控制SO2排放工藝在煤炭燃燒期間中的位置進行分析,當前對SO2的控制,基本技術是燃燒前、燃燒中和燃燒后的處理。燃燒前,進行煙氣脫硫,主要是合理選煤、煤氣化、微生物脫硫的。具體燃燒過程中,脫硫技術主要是指型媒、流化床鍋爐的應用等。但是在燃燒之后,脫硫技術主要指的是煙氣脫硫技術。
1 煙氣脫硫必要性
煙氣脫硫技術是當前世界上唯一大規模商業化應用的脫硫技術。傳統煙氣脫硫,主要是按照吸收工藝進行具體劃分,可以將其分為濕法脫硫和半干法脫硫以及干法脫硫集中。若按照脫硫的產物回收方式進行劃分,則可以分成拋棄法脫硫和回收法脫硫幾種。近幾年,出現了一些新興的煙氣脫硫技術,例如電束脫硫技術、海水脫硫技術等。對不同脫硫技術進行研究,取得了實際性應用成果。
2 煙氣脫硫技術概述
2.1 濕法煙氣脫硫
對濕法煙氣脫硫技術進行具體應用過程中,需對堿性溶液或者漿液進行使用,將其當成是一種吸收劑,從而實現有效脫硫。對這種方式進行應用,效率較高,吸收利用率也比較高。但是,在對濕法脫硫技術進行應用過程中,操作流程相對較長,環節比較復雜,具體脫硫過程中,可能會產生一定量的生產廢水,若處理不當,則會導致二次污染[1]。
2.2 干法煙氣脫硫
干法煙氣脫硫,主要方式是將吸收劑和二氧化硫共同放入到反應器當中,兩者之間發生化學反應,然后等待其干燥,最終實現脫硫目的。干法煙氣脫硫實施過程中,操作相對簡單,所花費的成本也相對較低,但是脫硫效率低下,吸收劑利用率較低。
2.3 電子束煙氣脫硫
站在工藝角度上進行分析,電子束煙脫硫技術,屬于干法煙氣脫硫技術當中的一個分支,但因為這一方式的科技含量比較高,實際脫硫中也得到了廣泛應用。電子束煙氣脫硫,主要是指煙氣使用的是高能電子束進行照射,借助輻射反應,實現煙氣的脫硫目的。對電子束煙氣脫硫技術進行具體應用過程中,廢水、廢渣等均不會額外產生,副產品能夠當成化肥來使用。
2.4 海水煙氣脫硫
海水煙氣脫硫,主要是對海水當中存在的物質,煙氣中存在的二氧化硫,借助海水中物質發生反應,生成相應的硫酸鹽,硫酸鹽可以被分解,流入到大海之中,并不會導致海水被污染。
3 煙氣脫硫技術及脫硫脫硝除塵與環保對策
3.1 催化煙氣脫硫消除塵技術
3.1.1 催化煙氣脫硫技術
每個國家均研究了多種煙氣脫硫技術,但是其脫硫的原理基本上是相同的,例如雙循環新型湍流沖文丘里除塵脫硫技術,這一技術是中石化企業自主研究的一種脫硫技術。這一技術屬于催化裂化除塵脫硫技術,其使用的技術是文丘里組件和湍沖組件,借助雙塔雙循環的煙氣脫硫核心系統,進而形成了相應的煙氣除塵脫硫工藝[2]。此外,還具備循環流化床干法技術,這項技術比較先進,應用和較為廣泛。這一方式主要是以循環流化床作為基礎,使用干態消石灰分,將這一物質作為吸收劑,此后使用吸收劑對煙氣進行多次循環和延長,最終達到脫硫的目的。循環流化床干法技術是當前一項較為成熟的技術,我國已經有140多套的業績,也擁有者較為良好的發展前景。
3.1.2 催化煙氣脫硫技術
催化煙氣脫硫技術,對煙氣中的物質進行有選擇性的催化和還原,前者是將還原劑氨放置在氨氣下游煙道中,經過催化后,促使有害物質被還原,形成水和氮氣。這一技術對于溫度有著較高的要求,當反應溫度較高的時候,可能會生成燃燒或者結晶,若反應溫度過低,可能會導致催化劑的活性降低[3]。后者來自于美國,此項技術使用的是臭氧,使用臭氧,促使煙氣當中的一氧化碳被轉化成一種容易溶于水的物質,最后實現脫硝脫硫的目的。
3.1.3 催化煙氣除塵技術
對靜電除塵技術進行應用,同時使用固體分離系統,可以實現煙氣除塵的目的,使用靜電除塵技術,會促使電極產生較高的電壓,因為電廠的影響,導致催化劑的顆粒中帶電,正負電荷之間相互吸引,吸附催化劑當中的一些細小顆粒,然后對其進行集中回收。氣固分離系統屬于一種傳統形式的物理分離技術,先明確過濾壓降,對于具有適當孔徑大小的多孔過濾介質表面回收集固體,等到壓降,再對過濾器進行反沖洗,拆除粘附在外的固體,回收相應的灰斗,反復循環,最終實現對煙氣和固體之間相互分離的目的[4]。
3.2 氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵技術
3.2.1 氣體吸收
站在本質角度進行分析,氣體的吸收過程,也就是促使溶質逐漸向液相進行傳遞的過程,在這一過程中,當溫度和壓力均一致的情況下,煙氣和氨氣之間相互接觸,會促使部分吸收劑逐漸向著質量傳遞,在具體吸收過程中,傳速率相同,這種情況下,促使氣液兩相實現動態平衡。這屬于氨肥法脫硫脫硝除塵一體化技術中的核心方法。
3.2.2 脫硫脫硝
氨肥法脫硫的主要原理是,針對二氧化硫吸收過程,借助溶液對低濃度中的二氧化硫進行吸收,其中的氨分子以及水分子之間比較容易結合,進而形成一定的水化物,吸收氨化硫,其中的氨分子和水分子兩者之間比較容易結合在一起,進而形成了相應氨的水化物,氨是一種容易溶于水的物質。具體脫硫過程中,所獲得的產物能夠將其當成是一種吸收氮氧化物的吸收劑,對煙氣進行分析,氮氧化物當中,一氧化氮大約為90%[5]。因此,其中需脫除的物質為一氧化氮。
3.2.3 除 塵
進行煙氣除塵的具體措施主要分成五部,第一方面,在煙氣當中,粉塵可能會快速通過文氏管反應器霧區,此后向著液膜高速運動,在具體運動過程中,產生一定的離心力,因為離心力會對粉塵的運動規律帶來影響,加上旋轉運動,會產生相應的物滴,從而導致粉塵接近水膜,進而會導致水霧封鎖范圍增大。最后可以使用高強磁化器,促使循環水被磁化,促使脫硫效率被提高,也促使提升粉塵顆粒的效率得到提高。
4 結束語
煙氣脫硫技術,簡稱FGD,同時也被稱作末端控制。主要方式有濕法、半干法和干法三種。其中干濕劃分,主要取決于反應條件、吸收劑和產物的具體狀態等。這三種類型的煙氣圖脫硫方式,各自存在各自的弊端,側重點也有所不同。其中,濕法脫硫具有較高的效率,其對煙氣的處理量比較大,應用和比價廣泛,但是溫度較低,耗水量較大。干法和半干法雖然不會消耗大量的水,操作起來也比較簡單,但是脫料效率不高,煙氣儲量不大。
參考文獻
[1]段建田.小型燃煤鍋爐和熱風爐煙氣脫硫脫硝及除塵技術應用——以山西省陽煤集團新景礦蘆湖南熱風房改造設計為例[J].環境與可持續發展,2016,41(06):135~137.
[2]黃 進,林 翎,高 翔,朱廷鈺,吳學成,付志明,郭旸旸,閆曉淼.重點行業煙氣脫硫脫硝除塵裝備運行效果評價指標體系研究[J].標準科學,2016(04):24~29.
[3]“雙盾環境杯”第四屆全國煙氣脫硫脫硝及除塵技術年會(2016)預通知暨征文啟事[J].硫酸工業,2016(01):88.
[4]第四屆全國煙氣脫硫脫硝及除塵技術年會(2016)預通知暨征文啟事[J].硫酸工業,2015(06):3.
[5]2015年第三屆全國煙氣脫硫脫硝及除塵技術年會預通知暨征文啟事[J].硫酸工業,2014(05):4.
收稿日期:2018-4-13
作者簡介:寧 琳(1987-),女,工程師,本科,主要從事環保勘察設計、施工工作。