『壹』 煙氣脫硫(脫硝)的方法分別包括哪些
煙氣脫硫(脫硝)的方法:
固體吸附再生法
主要有碳質材料吸附法、吸附法。
碳質材料吸附法
根據吸附材料的不同又可分為活性炭吸附法和活性焦吸附法兩種,其脫硫脫硝原理基本相同。活性炭吸附法整個脫硫脫硝工藝流程分兩部分:吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法只有一個吸附塔,塔分兩層,上層脫硝,下層脫硫,活性焦在塔內上下移動,煙氣橫向流過塔。
該方法的主要優點有:①具有很高的脫硫率(98%)和低溫(100~200℃)條件下較高的脫硝率(80%);②處理後的煙氣排放前不需加熱;③不使用水,沒有二次污染;④吸附劑來源廣泛,不存在中毒問題,只需補充消耗掉的部分;⑤能去除濕法難去除的so2;⑥能去除廢氣中的hf、hcl、砷、汞等污染物,是深度處理技術;⑦具有除塵功能,出口排塵濃度小於10mg/m3;⑧可以回收副產品,如:高純硫磺、濃硫酸、化學肥料等;⑨建設費用低,運轉費用經濟,佔地面積小。
新的活性炭纖維脫硫脫硝技術。該技術是將活性炭製成直徑20μm左右的纖維狀,極大地增大了吸附面積,提高了吸附和催化能力。經過發展,該技術脫硫脫硝率可達90%。
有人將活性炭吸附和微波技術結合起來,提出了微波誘導催化還原脫硫脫硝技術。該技術用活性炭作為氮氧化物載體,利用微波能誘導可實現脫硫脫硝率達到90%以上。
該法的吸附劑是以r-氧化鋁為載體,用鹼或鹼成分鹽的溶液噴塗載體,然後將浸泡過的吸附劑加熱、乾燥,去除殘余水分而製成。吸附劑吸附飽和後可以再生,再生過程是將吸附飽和的吸附劑送入加熱器,在溫度600℃左右加熱使得nox被釋放,然後將nox循環送回鍋爐的燃燒器中。在燃燒器中nox的濃度達到一個穩定狀態,且形成一個化學平衡。這樣就不會再生成nox而只能是n2,從而抑制nox生成。在再生器中加入還原氣體,就會產生高濃度的so2、h2s混合氣體,利用克勞斯法可以進行硫磺的回收。
cuo吸附脫硫脫硝工藝法採用吸附劑進行脫硫脫硝,整個反應分兩步:1)在吸附器中:在300℃~450℃的溫度范圍內,吸附劑與二氧化硫反應,生成cuso4;由於cuo和生成的cuso4對nh3還原氮氧化物有很高的催化活性,結合scr法進行脫硝。2)在再生器中:吸附劑吸收飽和後生成的cuso4被送到再生器中再生,再生過程一般用h2或ch4對cuso4進行還原,再生出的二氧化硫可通過claus裝置進行回收制酸;還原得到的金屬銅或cu2s在吸附劑處理器中用煙氣或空氣氧化成cuo,生成的cuo又重新用於吸收還原過程。該工藝能達到90%以上的二氧化硫脫除率和75%~80%的氮氧化物脫除率。
吸附法反應溫度要求高,需加熱裝置,並且吸附劑的制各成本較高。隨著研究的進展,出現了將活性焦/炭(ac)與cuo結合的方法。二者結合後可制各出活性溫度適宜的催化吸收劑,克服了ac使用溫度偏低和cuo/al2o3活性溫度偏高的缺點。
採用一步法乾式洗滌,可脫除煙氣中99%以上的硫氧化物,並可選擇性地或同時除去99%的氮氧化物,排放尾氣完全符合環境標准。由於它採用無機化合物作吸收劑,而不是傳統工藝中的氨,因此其副產物是可回收的硝酸鹽和硫酸鹽,而不是需要堆埋的污染環境的石膏副產物。該工藝適用於以天然氣或煤為燃料的發電廠,仍在實驗階段,未見諸工業應用。
氣固催化脫硫脫硝技術
此類工藝使用催化劑降低反應活化能,促進二氧化硫和氮氧化物的脫除,比起傳統的工藝,具有更高的氮氧化物脫除效率。
選擇性催化還原法scr去除nox。此工藝可脫除95%的so2、90%的nox和幾乎所有的顆粒物。
該工藝除了將煙氣中的so2轉化為so3後製成硫酸,以及用scr除去nox外,還能將co及未燃燒的烴類物質氧化為co2和水。此工藝脫硫脫硝效率較高,沒有二次污染,技術簡單,投資及運行費用較低,適用於老廠的改造。
是一種新型的高溫煙氣凈化工藝,該工藝能同時去除二氧化硫、氮氧化物和煙塵,並且都是在一個高溫的集塵室中集中處理。由於將三種污染物的脫除集中在一個設備上,從而降低了成本並減少了佔地面積。其缺點是由於要求的煙氣溫度為300℃~500℃,就需要採用特殊的耐高溫陶瓷纖維編織的過濾袋,因而增加了成本。
煙氣清潔工藝已發展到中試階段,燃煤鍋爐煙氣中的so2和nox的脫除效率能達到99%以上。該工藝是在單獨的還原步驟中同時將so2催化還原為h2s,nox還原為n2,剩餘的氧還原為水;從氫化反應器的排氣中回收h2s;從h2s富集氣體中生產元素硫。
循環流化床技術在最近幾年得到了快速發展,不僅技術成熟可靠,而且投資運行費用也大為降低,為了開發更經濟、高效、可靠的聯合脫硫脫硝方法,人們將循環流化床引入煙氣同時脫硫脫硝技術中。
煙氣循環流化床聯合脫硫脫硝技術是用消石灰作為脫硫的吸收劑脫除二氧化硫,產物主要是caso4和10%的caso3;脫硝反應使用氨作為還原劑進行選擇催化還原反應,催化劑是具有活性的細粉末化合物feso4·7h2o,不需要支撐載體,運行溫度在385℃。
吸收劑噴射技術
將鹼或尿素等乾粉噴入爐膛、煙道或噴霧乾式洗滌塔內,在一定條件下能同時脫除二氧化硫和氮氧化物。脫硝率主要取決於煙氣中的二氧化硫和氮氧化物的比、反應溫度、吸收劑的粒度和停留時間等。不過當系統中二氧化硫濃度低時,氮氧化物的脫除效率也低。因此,該工藝適用於高硫煤煙氣處理。
爐膛石灰(石)/尿素噴射同時脫硫脫硝工藝將爐膛噴鈣和選擇非催化還原結合起來,實現同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。噴射漿液由尿素溶液和各種鈣基吸收劑組成,總含固量為30%,ph值為5~9,與干ca(oh)2吸收劑噴射方法相比,漿液噴射增強了so2的脫除,這可能是由於吸收劑磨得更細、更具活性。
整體乾式so2/nox排放控制工藝採用下置式燃燒器,這些燃燒器通過在缺氧環境下噴入部分煤和空氣來抑制氮氧化物的生成。過剩空氣的引入是為了完成燃燒過程,以及進一步除去氮氧化物。低氮氧化物燃燒器預計可減少50%的氮氧化物排放,而且在通入過剩空氣後可減少70%以上的nox排放。無論是整體聯用乾式so2/nox排放控制系統,還是單個技術,都可應用於電廠或工業鍋爐上,主要適用於較老的中小型機組。
電子活化氧化法
主要有電子束照射法和脈沖電暈等離子體法。
1.電子束照射法
利用陰極發射並經電場加速形成高能電子束,這些電子束輻照煙氣時產生自由基,再和sox和nox反應生成硫酸和硝酸,在通入氨氣(nh3)的情況下,產生(nh4)2so4和nh4no3氨鹽等副產品。脫硫率90%以上,脫硝率80%以上。但耗電量大(約占廠用電的2%),運行費用高。
2.脈沖電暈等離子體法
該方法由於具有設備簡單、操作簡便,顯著的脫硫脫硝和除塵效果以及副產物可作為肥料回收利用等優點而成為國際上脫硫脫硝的研究前沿。脈沖電暈等離子體技術和電子束法均屬於等離子體法.脈沖電暈與傳統的液相(氫氧化鈣或碳酸氫銨)吸收技術相結合,提高了煙氣二氧化硫和氮氧化物的脫除效率,實現脫硫、脫硝的一體化。脈沖電暈放電脫硫脫硝有著突出的優點,在節能方面有很大的潛力,對電站鍋爐的安全運行也沒有影響。
濕法脫硫脫硝
濕法煙氣同時脫硫脫硝工藝通常在氣/液段將no氧化成no2,或者通過加入添加劑來提高no的溶解度。濕式同時脫硫脫硝的方法大多處於研究階段,包括氧化法和濕式絡合法。
氧化法
氯酸氧化工藝是採用濕式洗滌系統,在一套設備中同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。工藝採用氧化吸收塔和鹼式吸收塔兩段工藝,在脫除二氧化硫和氮氧化物的同時脫除有毒微量金屬元素,如as、be、cd、cr、pb、hg和se。isabelle等研究了在酸性條件下利用雙氧水將nox和so2氧化成硝酸和硫酸的工藝。
黃磷氧化法是將no氧化為no2,與液態的鹼性吸收漿液反應生成硫酸鹽和硝酸鹽,對二氧化硫和氮氧化物的去除率達到95%以上,但黃磷具有易燃性、不穩定性和一定的毒性,需用預處理的方法解決這些問題。
濕式絡合吸收工藝
濕式絡合吸收工藝一般採用鐵或鈷作催化劑。在水溶液中加入能絡合no的絡合劑後,使之結合成絡合物。與絡合劑結合的no可與溶液中的so32-/hso3-發生反應,形成一系列n-s化合物,並使絡合劑再生。該工藝需通過從吸收液中去除連二硫酸鹽、硫酸鹽和n-s化合物以及三價鐵螯合物還原成亞鐵螯合物而使吸收液再生。
『貳』 脫硫工藝流程介紹
脫硫工藝技術原理:
煙氣進入脫硫裝置的濕式吸收塔,與自上而下噴淋的鹼性石灰石漿液霧滴逆流接觸,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,煙氣得以充分凈化;吸收SO2後的漿液反應生成CaSO3,通過就地強制氧化、結晶生成CaSO4•2H2O,經脫水後得到商品級脫硫副產品—石膏,最終實現含硫煙氣的綜合治理。
目前煙氣脫硫技術種類達幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產物的干濕形態,煙氣脫硫分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術較為成熟,效率高,操作簡單。
傳統的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝採用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫後生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣,由於其溶解度較小,極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。雙鹼法煙氣脫硫技術是為了克服石灰石—石灰法容易結垢的缺點而發展起來的。
技術原理
⒈SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2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CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+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。
系統組成 ——煙氣系統——吸收塔系統 ——制漿系統 ——漿液疏排系統 ——process water 工藝水系統 ——石膏脫水與儲運系統 ——廢水處理系統石灰石。
『叄』 脫硫脫硝的工藝有哪些
煙氣脫硫脫硝技術有PAFP、ACFP、軟錳礦法、電子束氨法、脈沖電暈法、石膏濕法、催化氧化法、微生物降解法等技術。
1.濕法煙氣脫硫技術:
優點:濕法煙氣脫硫技術為氣液反應,反應速度快,脫硫效率高,一般均高於90%,技術成熟,適用面廣。濕法脫硫技術比較成熟,生產運行安全可靠,在眾多的脫硫技術中,始終占據主導地位。
分類:常用的濕法煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。
2.干法煙氣脫硫技術:
優點:干法煙氣脫硫技術為氣同反應,相對於濕法脫硫系統來說,設備簡單,佔地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便於處置、無污水處理系統等。
缺點:但反應速度慢,脫硫率低,先進的可達60-80%。但目前此種方法脫硫效率較低,吸收劑利用率低,磨損、結垢現象比較嚴重,在設備維護方面難度較大,設備運行的穩定性、可靠性不高,且壽命較短,限制了此種方法的應用。
分類:常用的干法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電乾式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。
典型的干法脫硫系統是將脫硫劑(如石灰石、白雲石或消石灰)直接噴入爐內。以石灰石為例,在高溫下煅燒時,脫硫劑煅燒後形成多孔的氧化鈣顆粒,它和煙氣中的SO2反應生成硫酸鈣,達到脫硫的目的。
(3)工業脫硫工藝有哪些擴展閱讀:
煙氣脫硫脫硝技術是應用於多氮氧化物、硫氧化物生成化工工業的一項鍋爐煙氣凈化技術。氮氧化物、硫氧化物是空氣污染的主要來源之一。故應用此項技術對環境空氣凈化益處頗多。
脫硫脫硝採用氧化吸收塔和鹼式吸收塔兩段工藝。氧化吸收塔是採用氧化劑HCIO3來氧化NO和SO2及有毒金屬,鹼式吸收塔則作為後續工藝採用Na2S及NaOH作為吸收劑,吸收殘余的鹼性氣體。該工藝去除率達95%以上。
氯酸是一種強酸,比硫酸酸性強,濃度為35%的氯酸溶液99%可發生解離。氯酸是一種強氧化劑,氧化電位受液相pH控制。在酸性介質條件下,氯酸的氧化性比高氯酸(HCIO4)還要強。
根據水泥窯氮氧化物的形成機理,水泥窯降氮減排的技術措施有兩大類:
一類是從源頭上治理。控制煅燒中生成NOx。其技術措施:採用低氮燃燒器;分解爐和管道內的分段燃燒,控制燃燒溫度;改變配料方案,採用礦化劑,降低熟料燒成溫度。
另一類是從末端治理。控制煙氣中排放的NOx,其技術措施:
「分級燃燒+SNCR」,國內已有試點;選擇性非催化還原法(SNCR),國內已有試點;③選擇性催化還原法(SCR),歐洲只有三條線實驗;SNCR/SCR聯合脫硝技術,國內水泥脫硝還沒有成功經驗;生物脫硝技術。
總之,國內開展水泥脫硝,尚屬探索示範階段,還未進行科學總結。各種設計工藝技術路線和裝備設施是否科學合理、運行可靠的脫硝效率、運行成本、水泥能耗、二次污染物排放有多少等都將經受實踐的檢驗。
『肆』 目前脫硫脫硝的方法有哪些,分別是什麼
脫硫脫硝的方法,總結了六種:
1)活性炭法
該工藝主體設備是一個類似於超吸附塔的活性炭流化床吸附器,在吸附器內,煙氣中的SO2被氧化成SO3並溶於水中,產生稀硫酸氣溶膠,隨後由活性炭吸附。向吸附塔內注入氨,氨與NOx在活性炭催化還原作用下生成N2,吸附有SO2的活性炭可進入脫附器中加熱再生。
2)SNOx(WSA-SNOx)法
WSA-SNOx法是濕式洗滌並脫除NOx技術。在該工藝中煙氣首先經過SCR反應器,NOx在催化劑作用下被氨氣還原為N2,隨後煙氣進入改質器中,SO2在此被固相催化劑氧化為SO3,SO3經過煙氣再熱器GGH後進入WSA冷凝器被水吸收轉化為硫酸。
3)NOxSO法
在電除塵器下游設置流化床吸收塔,用硫酸鈉浸漬過的γ-Al2O3圓球作為吸收劑,吸收劑吸收NOx、SO2後,在高溫下用還原性氣體(CO、CH4等)進行還原,生成H2S和N2。
4)高能粒子射線法
高能粒子射線法包括電子束(EBA)工藝和等離子體工藝,原理是利用高能粒子(離子)將煙氣中的部分分子電離,形成活性自由基和自由電子等,氧化煙氣中的NOx。這種技術不僅能去除煙氣中的NOx和SO2,還能同時去除重金屬等物質。
5)濕式FGD加金屬螯合物法
仲兆平等發明了噴射鼓泡法用煙氣脫硫脫硝吸收液,包括石灰或石灰石漿液、占石灰或石灰石漿液0.05%~0.5%(質量分數)的水溶性有機酸和占石灰或石灰石漿液0.03%~0.3%(質量分數)的鐵系或銅系金屬螯合物。
6)氯酸氧化法
由於氯酸的強氧化性,採用含有氯酸的氧化吸收液可以同時脫硫脫硝,脫硫率可達98%,脫硝率達95%以上,還可以脫除有毒的微量金屬元素。除了採用氯酸脫硫脫硝外,採用NaClO3/NaOH同時脫除SO2和NOx也獲得較好的效果。