煙氣脫硫脫硝一體化技術研究

齊蕓芳

摘要：本文首先對于工業煙氣中的脫硫脫硝技術概要進行介紹，其次從兩個方面說明了工業生產中脫硫工藝所存在的幾點漏洞，最后從不同的方面和角度對于提高脫硫效率，減少環境污染進行綜合闡述，希望能夠推動脫硫脫硝一體化的建設，減少對于周圍環境的污染程度，構建綠色，環保的生態系統。

關鍵詞：煙氣;脫硫脫硝;一體化技術

引言：

燃燒的煙氣中含有大量的硫化物以及氮化物，這些物質如果沒有經過處理直接排放到空氣中將會對自然環境造成重大的破壞，嚴重影響人類社會的正常生活。同時隨著工業化程度的不斷加深，很多的城市工業每天都在增加排放出來的煙氣，所以減少煙氣中的硫化物質，是我們當前需要迫切考慮和關注的主要問題。

一、脫硝脫硫技術概要

脫硫脫硝原本需要兩步完成的工作，當前只需要應用一定的技術手段就可以實現一體化的連續工作。目前很多的發達國家生產工業都已經普遍利用了這樣的裝置，但是在大型的生產工業中應用效果不是很明顯，即使是當前科技發展程度最高的國家這項工藝仍然處于初級的實驗階段。根據脫硫原理的不同可以將一體化系統分為不同的部分，分別為聯合脫硫脫硝和同時脫離技術。二者的共同點在于整個反應的進行都是處于一個發生裝置中進行，二者的缺點在于是否需要添加額外的氨氣從而達到脫硫目的。應用聯合脫硫技術需要分為兩個不通過部分脫除內部的二氧化硫以及三氧化硫，用氨氣作為還原劑。所以這種技術實質上還是分布進行的，但是對于同步脫硫技術而言可以稱為一體化技術，僅僅需要用一種反應劑就可以在整個反應的過程中所有的硫元素清理干凈^[1]。

聯合脫硫技術需要應用碳質的材料吸附方法，這種方法在使用之前應該準備好活性炭和活性焦，雖然后者應用不是很廣泛但是配置的方法和活性炭類似，因為這種材料體積較小，單位強度比較大，所以具有更好的脫硫性能。一般煙氣中所含有的二氧化硫和三氧化硫在活性焦的作用下能夠轉換為硫酸，氮氧化物則能夠在氨氣的影響下分解為水和氮氣。

這種方法的工藝過程比較簡單，主要可以分為三個環節分別為吸附，分解和再生三個部分組成。首先外部的煤煙進入活性焦吸附的吸收塔內部，二氧化硫在這個部分被吸收，在下一個階段內部的氨氣能夠清除氮化物。很多的國家當前已經能夠成功將這種技術應用于工業生產中，并且脫硫脫硝的效率高達98%。但是應用活性焦還是存在一定問題的，例如在控制塔內部噴射氨氣容易增加該種材料的黏附性，導致內部的氣流流通不順暢，所以反應塔內部的氣流應該穩定控制在一定范圍內，具體的細節還有待于進一步完善。

二、當前一體化技術存在的主要問題

（一）脫硫效率不高

對于很多的中小型企業而言，限于內部的經濟，技術實力以及外部的市場環境影響，在研究煙氣脫硫脫硝工作中缺少專業的實驗設備和計劃方案，因此這項工作研究的實際價值很難被體現出來。為了能夠全面提高脫硫脫硝效率，減少對于周圍環境的影響和危害，目前中小企業可以采用爐內噴鈣技術，對于經濟實力不是很突出的企業而言這種技術不僅操作起來方便簡單，在實現精準脫硝的前提條件下，未來在市場的發展同樣具有很大的潛力，因此有關企業可以嘗試研究一下這種方案。

（二）材料發展緩慢

當前市場流動比較廣泛的材料主要包含了活性炭吸附和氧化銅材料。首先應用這兩種吸附材料因為內部的空隙比較大，因此適用于很多的復雜環境，尤其對于活性炭而言應用在脫硫脫硝工藝中效率非常明顯，但是目前存在的問題在于隨著國家工業化規模的不斷擴大，活性炭材料無論是質量上還是數量上都已經無法滿足工業生產制造的要求。其次對于氧化銅材料而言，這種吸收還原的方法用氧化銅作為吸收劑，在反應塔中注入一定數量的氨氣，將氧化銅和二氧化硫集中在氧化性比較強的區域中反應生成硫酸銅，飽和后的氣體可以被送回爐中進行再生處理。氧化銅工藝雖然具備比較好的反應效果，但是銅畢竟作為一種微量元素，在自然界中的造價比較昂貴，所以如果將這種材料大規模投入生產制造中，將會消耗較多的經濟成本，不利于企業的長久發展。

當然隨著時代的進步，很多的新型電子設備已經應用在實際的脫硫脫硝工藝中，例如電子光束和脈沖電暈的方式。但是新型的電子設備需要高昂的日常維護費用以及防護裝置，在平常的工作中還需要防止出現能源外泄的情況^[2]。

三、提高一體化系統工作效率的主要措施

（一）創新施工工藝

現代企業完全可以利用創新工業生產模式的方式來提高脫硫脫硝的效率，例如目前國內已經成功應用的選擇性脫硫脫硝技術，該種工藝可以作為輔助生產技術保證材料中煙氣的碳化物能夠被最大程度上還原為氮氣。同時在高效率的催化劑作用之下還可以將原本的二氧化硫再次還原成硫酸銅或者硫酸無害的物質。目前在生產中這種技術已經被發展成為多種多樣的工藝形式，雖然形式不一但是最后具體操作的形式還是一樣的。在所有的工序中都需要完全開展除塵業務，并且運用高溫隔絕的方式進行脫硝工藝，最后一步還需要將硫化物利用一定的化學手段還原為無害的物質，從而幫助企業實現高效脫硫的目的。

（二）高效選擇氯酸氧化法

在煙氣脫硫一體化工業發展的過程中，應用氯酸進行液化脫硝也是一種效率比較高的技術手段，這種方式的反應原理如下首先將煙氣搜集到反應塔內部，然后用氯酸這種物質將內部的硫化物和氮化物轉換為無害或者可以用于工業生產的硝酸，硫酸等物質。相關的技術人員甚至可以投入適當的燒堿和硫化鈉吸收反應塔中沒有反應完全的物質，直到將所有的酸性物質全部吸收完畢。應用氯酸進行反應的主要優點在于適應能力比較強，對于周圍的環境反應溫度需求不是很大，能夠滿足企業的動態發展需求，同時應用人員需要能夠注意的一點在于通常情況下的氯酸都是具有較強的腐蝕性的，因此在應用這項技術之前應該事先檢查材料設備的內部性能以及質量，所以這也就需要投入更多的資金去研究這些問題^[3]。

（三）科學應用新型再生工藝

干式吸附再生工藝在市場上主要分為三種不同的表現形式，分別為尿素法，LILAC以及NIXSO技術。其中后者的作用機理主要為將鈉鹽等物質涂抹在反應球中，外部的鈉鹽能夠在球體進行轉動的過程中將燃燒的煙氣中含有的硫化物指全部吸收。同時工作人員還可以二次利用這些已經吸附飽和的材料，將這些鈉鹽投入到合適的環境下，鈉鹽能夠因為溫度的催化從新分解出來原來吸收的氮氧化物。當這種分解出來的物質在空間中達到濃度最大范圍的時候吸附劑也就可以停止分解達到一個平衡位置，工作人員也就可以對于其余的氣體進行搜集和利用，這種方式在平常的生活中應用范圍也是比較廣闊的^[4]。

四、結束語

現代化工企業要想能夠取得持續長久的發展，一方面應該努力提高自身的產品質量，另一方面還應該應召國家保護環節的生態要求。所以本文希望能夠通過對于脫硫脫硝技術的闡述幫助更多的中小型生產企業在生產的過程中發現自身的不足所在，并且積極利用新型科技設備對于生產的工藝進行創新發展，最大程度上減少對于周圍的污染。

參考文獻：

[1]? 康新園，KANGXinyuan. 燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術研究進展[J]. 潔凈煤技術，2014（6）：115-118.

[2]? 劉濤，曾令可，稅安澤，等. 煙氣脫硫脫硝一體化技術的研究現狀[J]. 工業爐，2017，29（4）：12-15.

[3]? 李鴻琦，章小林，李小定. 煙氣脫硫脫硝一體化技術的研究進展[J]. 電力科技與環保，2014，30（3）：14-15.

[4]? 吳興斌，楊冰，李延真. 氨肥法煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術的研究[J]. 化工管理，2016（31）：165-165.

（作者單位：北京工業大學）