脱硝催化剂常识

【技术汇】燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势

2018年10月01日 热度:407 ℃
全文2678字

阅读约需2.5分钟

作者 |吴小东

新煤化工设计院(上海)有限公司

摘要:

主要探究了我国以及国际上对于使用燃煤进行发电的工厂在对烟气进行脱硫脱硝一体化的这项技术上面的探究进 程,了解了多种工艺的基本理论知识以及其在实际使用当中会存在的隐患问题,对于脱硫脱硝一体化这项技术的实施具有的实 际使用当中的指导意义。

关键词:燃煤电厂;烟气脱硫脱硝;一体化技术

因为煤炭的燃烧原因所释放出来的二氧化硫达到了其总 量的85%,氮氧化物占到了 60%,因为他们引发的酸雨占据到 了总量的82%。

依据相关探宄结论可得:中国每年因为二氧 化硫直接、间接导致的经济方面的损失大约是亿万元,目前, 中国每年因为酸雨污染的问题导致的经济方面的损失大约是 5000亿元,而其中涵盖的氮氧化物导致的经济方面的损失更 是达到了 1100亿元。

1传统技术

当今时代中,在中国以及国际上普遍应用的进行脱硫脱 硝一体化处理的这项技术是Wet-FGD+SCR/SNCR,它的技术 核心是采用湿式的方式对烟气进行脱硫以及选取性促进消化 还原,或者选取性不进行促进消化还原的技术开展脱硝工作。 采用湿式的方式对烟气进行脱硫普遍使用的是应用石灰或者 石灰石的钙法,进行脱硫工作的效率会比90%要大,它的劣 势是工程量巨大,初步进行投资以及运营期间成本太高,还 极易造成二次污染的出现。

2干法技术
2.1固体吸附/再生法

(1)  碳质物料

依据吸附物料的差别细分成:活性炭以及活性焦进行吸 附的方法,两者原理区别不大。活性炭进行吸附的方法其工 艺环节有两点:吸附塔、再生塔。活性焦进行吸附的方法仅 有吸附塔,分成上层进行脱硝下层进行脱硫,活性焦在其中 上下转移,烟气在其中的流动方向为横向。

优势:

①脱硫率极高(低温状态下达80%);

②后期排放 烟气不用加热;

③不存在二次污染;

④吸附剂物料众多,不 会导致中毒;

⑤可将SO

2
除去;

⑥能将HF、HCl、As、Hg等 从废气中剔除;

⑦可以进行除尘工作;

⑧能够对副产品进行 回收;

⑨建设成本小,运行资金不高,占地区域不大。

曰本的Mochida提出使用活性炭的纤维进行脱硫脱硝这 项技术的吸附物,通过研究改进,此工艺进行脱硫脱硝的效 率是90%。

(2)  NO

X
SO

美国使用此技术的单位于20世纪八十年代起展开对活性 氧化铝进行吸附的方式实现脱硫脱硝这项工艺的探宄。它的 吸附剂将r-氧化铝当作载体,将载体使用碱或者是碱成分盐 的溶液进行喷洒涂抹,再把泡好的吸附剂进行加热还有干燥 工作,将多余水分去除制成。吸附剂在达到饱和之后能够再生,其流程是把吸附饱和的吸附剂送进温度约为600°C的加热器进 行加热,让NO

x
释放出来,再把NO
x
F断送入锅炉内部的燃 烧器中。NO
x
的浓度在燃烧器内部形成一个平稳的化学平衡, 就可以让其只生成N
2
。往再生器内部添加用作还原的气体, 会产生浓度加大的SO
2
&H
2
S的混合气体,克劳斯方式能够 开展对硫磺的回收。

(3)  CuO

此工艺使用的吸附剂是:CuO/Al

2
O
3
或CuO/SiO
2
,整个流 程是:

①在吸附器温度达到300至450°C时,吸附剂同SO

2
发 生反应;因为CuO及其生成物对NH
3
还原NO
x
存在极大的催 化作用,联系SCR方式展开脱硝;

②再生器的吸附剂在吸收 达到临界点后的生成物被送至再生器展开再生,其流程普遍 使用H

2
或者O氏对前面的生成物展开还原工作,后生成SO
2
能经过Claus设备展开回收;还原获取的Cu或Cu2
S
被吸附 剂处理器再处理为CuO,形成的CuO循环使用到该流程中。 此工艺可以将SOJA除大于90%,将NO
x
脱除在75%〜80%。

劣势:

在温度方面极大的要求,要加热设备,吸附剂制 作费用大。

2.2气/固催化同

(1)  SNOx

丹麦某企业研发的SNOx组合使用的工艺技术为:把SO

2
转变为SO
3
,后制成Al
2
3O
4
回收,使用选取性促进消化还原 的方式应用SCR剔除NOx。它能够剔除95%的SO
2
、90%的 NOx&全部颗粒物。

(2)  DESONOx

这项工艺是Degussa、Lentjes和Lurgi共同研发,它不止 可以完成SNOx的工作,还可把CO和未进行燃烧的烃类型的 物质化学反应成CO

2
&H
2
O。它达成了高效率的脱硫脱硝, 不发生二次污染,工艺简单,成本及运营资金不多。

(3)  SNRB

它是用极高温度进行烟气净化的工艺。可以同时剔除 SO

2
、NO
x
及烟尘,位于同一个高温集尘室共同进行处理。它 因为把三类物质的剔除集中在同一装置上,缩减成本、占地 面积不大。劣势:因为烟气标准温度是300〜500℃,要用特定 的陶瓷纤维进行编织的过滤袋,加大了成本。

2.3吸收剂喷射

(1)   炉内的石灰(石)或尿素喷射

它是俄罗斯的某所学院等企业共同研发。它把炉内的喷 钙及SNCR联系到一起,完成共同剔除烟气内的SO

2
& NOx。 喷射的浆液从尿素溶液及多种钙基吸收剂构成,固体的总含 有量是30%,酸性值是5到9,同干性的Ca(OH)
2
吸收剂进行喷射的方式做比较,强化了对SO
2
的剔除,也许是因为吸收 剂磨得精细度及活性更优。它因为烟气处理范围太少,对于 工业使用的需求不能满足,因此要改良。

(2)   整个干的形式的SO

2
或NO
x
排放的把控

它使用的是某单位小的NOXDRB-XCL居下放置形式的 燃烧器,此类燃烧器经过缺氧环境下喷进一些煤及空气来把 控NOx形成。多余的空气是将燃烧流程做完,还有更佳的剔 除NO

x
。小NO
x
燃烧器预估能够降低50%的排量,且经过多 余空气后能降低至少70%。不管是这项技术还算单一的技术, 都能够使用在电厂或工业锅炉中。

3湿法
3.1氧化法

这类工艺是使用湿式当中进行洗涤的体系,在一套装置 当中将烟气内部的S02以及NOx共同剔除掉。这种工艺使用 了下述的两种技术:进行氧化吸收的塔还有进行碱式吸收的 塔,在剔除烟雾当中的SO

2
以及NO
x
的同一时间将含有毒素 的少有的金属元素剔除掉,比如像:As、Be、Cd、Cr、Pb、 Hg以及Se这些污染物。可以谈就在酸性因素下,使用双氧 水把SO
2
以及NO
x
经过化学反应当中的氧化还原反应站换成 硝酸还有硫酸的这个工艺。

3.2络合吸收

这项工艺普遍使用的催化剂是铁或者钴。在水溶液的内 部添加进可以对NO进行络合的络合剂之后,让它们综合到一 起形成络合物。同络合剂综合到一起的NO能沟通溶液内部 存在的SO

3
2-
或者是SO
3-
出现化学反应,最终成为一个体系的 N-S的化合物,还可以让络合剂再一次使用。这项工艺必须经 过将吸收液当中存在的二硫酸盐以及硫酸盐还有N-S的化合 物全部剔除,将三价铁的螯合物经过化学反应还原成为亚铁 的螯合物的方式让吸收液重新进行循环使用。

4 结束语

对于 H 脱硫脱硝的一体化这项工艺的使用,在当前早已是 国际上对于烟气污染进行把控的研发重点。现在大部分的脱 硫脱硝一体化工艺都处于初级的研宄时期,虽然也有极少数 的示范工程项目在使用,可是因为运营成本太高限制了它在 大范围的推广使用。

本文发表于《新材料与新技术》2018年8月

作者简介:吴小东,男,主要研宄脱硫脱硝、 废水等工程设计和系统优化。


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