脫硫脫硝除塵器煙氣污染物的凈化方法:
1、煙氣凈化處理的難點
煙氣是煤等燃料燃燒后所釋放的氣體,通常經(jīng)過脫硫脫硝除塵器除塵后進行脫硫脫銷處理。此時的煙氣具有溫度高、組分雜、流速快等特點。由于煙氣是經(jīng)燃燒后立即排出的氣體,故其溫度較高,即使經(jīng)過初步除塵處理,其溫度通常也會超過100℃。煤等燃料中含有大量雜質(zhì),其燃燒后生成的煙氣中也會混有多種污染物,如粉塵、二氧化硫、氮氧化物、汞等重金屬。燃煤電廠等機組都具有 規(guī)模,燃燒過程中生成煙氣量大,且連續(xù)工作不間斷,煙氣流量大且流速快。煙氣的幾大特點,決定了其在凈化過程中存在若干難點。煙氣溫度過高,若直接凈化處理,會導致凈化物質(zhì)失活。而煙氣中污染物組分較多,選用的凈化過程能夠同時脫除多污染物為 佳,這樣可以簡化操作,降低資金投入、縮小占地面積。煙氣流速快,這就要求凈化物質(zhì)具有 的脫污能力,通過與煙氣的短時間接觸即可脫污,將脫硫脫硝除塵器凈化后的煙氣污染物含量降到 低,造成的危害降到 小。綜上,在煙氣凈化處理過程中,需要尋找能夠調(diào)節(jié)煙氣溫度,且能夠同時、 脫除多污染物的技術(shù)方法。
2、脫硫工藝
有關(guān)煙氣脫硫(FlueGasDesulfurization,F(xiàn)GD)工藝的研究, 早始于1927年,英國為保護倫敦高層建筑,在泰晤士河岸的巴特富安和班支賽德這兩個電廠采用了石灰石脫硫工藝。脫硫工藝可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫處理。燃燒前處理主要是針對燃料煤的脫硫處理,使其在燃燒過程中不再產(chǎn)生含硫煙氣。燃燒中處理則是選用循環(huán)流化床等燃燒工藝,將燃燒產(chǎn)生的SO2在排放前立即除去。燃燒后處理,即了廣泛應(yīng)用的煙氣凈化處理。目前研究者們已經(jīng)提出了多種脫除煙氣中SO2的技術(shù)方法。
一種方法是將煤等燃料在燃燒之前與干的堿性材料混合,或是將霧化的堿性物質(zhì)直接注射到燃燒產(chǎn)生的氣體中—將S02等污染物吸附或吸附后氧化脫除。此種方法的缺點在于:混合接觸面易形成污垢,脫除效率中等偏低,試劑利用率較低,煙氣中因此增加的顆粒物質(zhì)可能需要進行附加處理(如加濕或是再將靜電除塵器用于下游的顆粒收集)。
另一種方法是常被稱為“干法凈化”的噴霧干燥化學吸附過程,將己經(jīng)通過機械、雙流體或旋轉(zhuǎn)型霧化器進行霧化的堿性水溶液或泥漿噴入熱的廢氣中,進而除去其中的SO2等污染物。此種方法的缺點在于:隨著進氣分配裝置進行噴霧干燥,會產(chǎn)生中到高度的氣壓側(cè)降;達到廢氣的飽和溫度后,噴霧溫度會受到限制,這要求能夠穩(wěn)定控制的設(shè)備條件。
還有一種方法是常被成為“濕法洗滌”的液體條件下的化學吸附過程,在氣-液接觸面,利用泥漿“洗滌”熱的廢氣,進而除去其中的SO2等污染物。典型的煙氣濕法洗滌系統(tǒng),泥漿從塔向下噴入,氣體自塔底部注入,氣液接觸進而將污染物脫除。此種方法的缺點在于:由于對氣體和過程中產(chǎn)生的污泥而言,煙氣和噴霧都有 的飽和度,故必然存在 的液體損失;構(gòu)建吸附模型本身以及相關(guān)的下游設(shè)備(如初級、二級脫水和廢水處理系統(tǒng))的材料都需要額外的資金支持。目前多將洗滌劑泥漿改為液體氧化劑。
3、脫硝工藝
煙氣中的氮氧化物(NOx)基本上由一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)組成,而其中主要成分是NO(超過90%)。N02可以被一些水溶液地吸收,但NO則不能。然而,煙氣中大部分的NOx是NO,因此,對于地控制NOx的排放,NO的脫除成為凈化系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟。
有很多方法應(yīng)用于控制NO的排放。選擇性催化還原(SelectiveCatalyticReduction,SCR)是 常見的一種。在SCR過程中,氨水在低溫至中溫條件下被注入煙氣并與之混合?;旌蠚怏w流經(jīng)催化劑(通常是不銹鋼基釩),NO就被還原成N2。SCR體系的問題在于初始投入高,氨水易分解消耗量大,并且會隨煙氣排放到大氣中。在煙氣中NO的脫除方面,選擇性非催化還原(Selectivenon-CatalyticReduction,SNCR)法也 的應(yīng)用。此法是將氨水或尿素注射到熱的煙氣中,直接生成N尹5]oSNCR體系面臨的挑戰(zhàn)在于保持穩(wěn)定時間和操作條件,以使反應(yīng)隨著操作模式的改變而相應(yīng)靈敏地進行;氨水易分解消耗量大(甚至比SCR體系還嚴重),并且也會隨煙氣排放到大氣中。濕式氧化法也應(yīng)用于煙氣中NO的脫除,方法中需要用到氧化劑,如過氧化氫(H2O2)、亞氯酸鈉(NaClO2)、次氯酸鈉(NaClO)、高錳酸鉀(KMnO4)。此外,也可通過向煙氣中注入氣體強氧化劑,例如臭氧(O3)、二氧化氯(ClO2),通過其與煙氣的棍合,來提高對NOx的脫除效率。