煙氣脫硫技術及脫硫脫硝除塵與環保策略研究

周潔　謝雨

【摘要】：燃煤發電廠在進行發電的過程中會產生大量的煙氣，而煙氣本身會對生態環境造成較大的影響，尤其是在煙氣中含有大量的硫化物的情況下，其對于空氣的污染就會顯得更為嚴重。在這樣的情況下對發電廠的煙氣采取必要的脫硫技術從而減少發電廠對環境的污染就顯得格外重要。對發電廠煙氣進行脫硫處理有著不同的技術，這些技術都有著自身一定的優勢因此對發電廠煙氣脫硫技術進行深入了解從而選擇一種較為有效的發電廠煙氣脫硫技術是非常必要的。

【關鍵詞】：煙氣脫硫；脫硫；脫硝除塵；環保策略研究

【引言】：我國的煤炭資源較為豐富，因此在上個世紀我國大量地興建了發電廠，利用煤炭資源進行發電，燃煤發電的確在很大程度上降低了電力成本提高了產電效能但是與此同時也由于發電廠產生的大量煙氣對我國的生態環境造成了較為明顯的污染與破壞。近些年接連不斷的霧霾也與燃煤發電不無關系。

1脫硫脫硝除塵一體化技術的意義

1.1脫硫脫硝除塵技術的發展狀態

一些工廠在生產過程中經常會排放一些含有硫酸或硝酸的有毒氣體，再加上城市中的各類毒氣的產出，就會對城市的環境質量造成巨大危害，從而危害人類身體健康。對于這類氣體的解決處理方式就是脫硫脫硝的處理技術，在很大程度上，該技術可以發揮巨大作用。但是，在長久的實踐過程中，不難發現，由于針對范圍面較廣和流程繁雜等缺點，就會增加成本，并且難以管理，會給工廠造成很大不便。

1.2脫硫脫硝除塵一體化技術的思路

對于脫硫脫硝除塵一體化技術的來源，有四方面考慮：一是技術理念。從脫硫脫硝除塵一體化技術的理念上來講，就是環保方面的重要性，在如今工廠排放的狀態擴張狀態下，之前傳統上的除塵技術已經無法達到要求，因此就必須對技術進行優化，相關人員將脫硫與脫硝之間進行結合，就會組成新的除塵技術模式，這種一體化形式的裝置改造和優化運行技術，就是脫硫脫硝除塵一體化技術的最佳展現。二是過程思路。對于工廠排放毒氣之后，一般在開始都會被旋風器清理，然后大方面回收，最終完成脫硫脫硝的除塵工作。三是材料方面的核算。在脫硫脫硝除塵技術應用中，對于材料核算問題需要多加重視。

2煙氣除塵脫硫一體化技術

煙氣除塵脫硫一體化技術是一種結構緊湊且功能較為齊全的脫硫技術，這種脫硫技術是以堿性液體例如石灰或者是石灰石等液體作為吸收劑來進行脫硫作業。煙氣除塵脫硫技術其脫硫效率是較高的但是浮動也相對較大其脫硫效率從50%到95%不等，而且還具有較為理想的除塵效果，其除塵率能夠得到90%以上。煙氣除塵脫硫一體化技術最大的優勢在于其可以一體化地實現除塵以及脫硫兩道工序，并且本身需要的投資較小且沒有高昂的運行費用，設備體積也相對較小。不過其唯一的限制就是大部分只能應用于35噸以下的鍋爐進行使用。

3電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術

這是一種利用輻照煙氣來達到脫硫目的的脫硫方法。其具體原理是采用高能電子束對煙氣進行輻照從而將煙氣中的二氧化硫以及氮氧化物進行轉化，轉化為硫酸銨以及硝酸銨。這種脫硫方法能生成大量的硫酸銨和硝酸銨這兩種物質一方面可以用作農業肥料另一方面也能夠用作工業原料。

4濕法煙氣脫硫脫硝協同控制工藝

濕法脫硫屬于脫硫程度比較高的一種技術，因此在火電廠中應用也比較廣泛。需要注意的是，NOx溶解度不高，脫硫與脫硝必須同時進行，這就需要在氣/液段將NO轉化為NO2，為了增加NO的溶解度，加速實現轉化的目標，還需要加入添加劑加速轉化?？梢酝瓿稍撧D化的主要技術有：強氧化劑氧化工藝、金屬鰲合劑絡合吸收法、尿素法。

4.1強氧化劑氧化工藝

（1）tri-nox-noxsorb工藝即氯酸氧化工藝，共包括氧化吸收塔及堿式吸收塔先后的兩個過程。第一個過程是利用氧化吸收塔，HClO3作為氧化劑可以氧化SO2、NO和一些有毒金屬；第二個過程是利用堿式吸收塔，通過吸收劑NaOH和Na2S來中和酸性的氣體，從而使煙氣達標排放。這種技術的優點包括：a）？不需要比較高的反應溫度，常溫時就可以完成脫硫脫硝過程；b）（和常規的SNCR或SCR這兩種工藝比較，氯酸氧化工藝沒有嚴格控制入口處煙氣的濃度，因此脫除NOx時滲入的范圍更廣泛；c）（氯酸氧化工藝添加NOx的氧化吸收液比較容易，因此適用范圍也更廣泛，其缺點是酸液儲存或運輸時，設備容易發生腐蝕；d）（該工藝可以處理的NOx、SO2及微量金屬元素（包括有毒的）更多、去除率更高，例如及Cr、As、Cd、Pb等都可以去除。（2）過氧化氫氧化工藝是在煙道內利用H2O2作氧化劑，發生氧化反應讓NO轉變成NO2，堿液或濕法脫硫漿液可以吸收氧化后的NO2，但是工藝仍處在實驗階段，尚未研究完成。在該工藝中，H2O2會受到SO2的干擾，降低氧化效率、增加成本，因此該工藝的關鍵問題是增加氧化速率，減小H2O2/NO的摩爾比，降低投資及運行的成本。

4.2絡合吸收技術

在水中，NOx的溶解度并不高，所以脫除難度比較大，絡合吸收工藝就解決了這個難題。通過將Fe2+加入中性或堿性的溶液里，反應生成Fe（NTA）、Fe（EDTA）等氨基羥酸亞鐵鰲合物，這些鰲合物再與NO反應生成亞硝酰亞鐵合物，同時O2、SO2也可以和NO發生反應生成N-S化合物、N2、N2O硫酸鹽及三價鐵合物，最后在反應液中將其去除，生成的亞鐵合物也可以再利用。

4.3尿素法

煙氣從吸收塔塔底進入后和尿素噴淋液混合發生還原反應，NOx最終還原為N2，并有水和CO2生成，尿素還與SO2發生反應生成（NH4）2SO4，然后生成的氣體利用除霧器除去，然后排出。液體混合物從塔底進入循環沉淀池進行物理分離，沉淀的固體經過灰渣泵在灰渣池里進行下一步工序，上面的液體則進行濃縮。此外，可以通過加入CaO漂白粉等添加劑的方法提高尿素法脫硫脫硝的效率，尿素法效果比較好，已經開展了大量的鍋爐凈化項目（包括250（t/h的示范項目），脫硫程度至少95%，而且尿素法具有操作方便，設備構造簡單，投資、運營的成本低等優點，發展前景較好。

結束語

在空氣污染嚴重，尤其是酸雨、NOx危害大的情況下，相關的防控政策也即將出臺，所以火電廠使用煤炭進行生產時在脫硫的基礎上必須增加脫硝的相關設備，目前常用的SNCR或SCR脫硝工藝有成本高的缺點，為了在防止空氣污染的同時減少運行成本，必須抓緊研究結構簡單，投資與運行成本少，操作方便，產生物可以再生化的脫硫脫硝協同控制技術。

【參考文獻】：

[1]王月娟.煙氣脫硫技術的現狀分析與應用[D].東北石油大學，2016.

[2]馬克，李倩.關于火電廠煙氣脫硫新技術進展研究[J].環境與可持續發展，2015，40（02）：94-96.