中国烟气脱硫脱硝技术研发现状分析与发展(新编版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.

（安全管理）

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中国烟气脱硫脱硝技术研发现状

分析与发展(新编版)

中国烟气脱硫脱硝技术研发现状分析与发展

(新编版)

导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。

引言

近年来，随着我国经济的快速发展和工业化水平的显著提高，大气污染状况日益严重，我国SO2的排放量已经位居世界第二位，NOx 排放量也在持续增长。烟气脱硫、脱硝已成为我国的一项重要任务，“十一五”规划将“节能减排”列为重要的约束性指标，要求确保在2010年将我国的SO2排放量降低10%，目前“十一五”时间已经接近尾声，根据国家发改委的统计2008年底，我国已投运火电厂烟气脱硫装机容量超过3.79亿千瓦，约占煤电装机总容量的66%，脱硫建设进入了高峰期。烟气脱硝方面，已进入大规模工业示范阶段，全国累计已有数十个脱硝项目在建设过程中。

在烟气脱硫脱硝工程快速推进的过程中，我国脱硫脱硝的工程技术研究开发也进入了快速发展的阶段。烟气脱硫脱硝技术开发是一个多层次、涉及多学科的复杂过程工业系统开发过程，其技术开发过程

具有周期长、技术难度大、投入大等特点，按照常规的技术开发模式，需要经过机理研究->小试->中试->工业示范->逐级放大->投入应用整个开发流程，综合应用相似理论和因次分析实现系统和核心设备的放大。其技术开发过程具有周期长、技术难度大、投入大等特点，难以满足国内对脱硫脱硝技术的迫切要求。目前我国不少环保企业在烟气脱硫脱硝工程应用的过程中已逐渐将数值模拟、计算流体力学等技术分散应用于脱硫脱硝工程设计中，在一定程度上缩短了设计周期，降低了设计难度。但尚未形成系统设计方法，在烟气脱硫脱硝设计开发技术方面仍有进一步优化的潜力。

一、目的与意义

烟气脱硫、脱硝过程工艺是过程工业的重要组成部分，属于能源和环境交叉领域，由于我国经济发展水平的限制，大气污染目前基本仍处于先污染后治理的状态，政策驱动型比较强。而环保需求又不以人、社会乃至国家的意志为转移，没有前期规划的条件。当环保需求突然爆发时，传统的以因次分析、相似准则为基础，"设计-小试-中试-工程应用"逐级放大的开发模式存在开发周期长，开发成本高，开发精度难以保证等一系列问题，很难满足实际要求，因而不得不大量重复引进国外技术——甚至相当部分还是落后技术，导致了国民财富的

浪费，并阻碍了国内烟气脱硫、脱硝环保技术和装备的发展，因此烟气脱硫、脱硝过程工艺的短周期、高精度、高成熟度开发成为快速响应突发环保需求的关键。

二、发展与趋势

烟气脱硫、脱硝中采用的核心处理过程几乎都要采用化学反应的手段，包括吸收、吸附、催化反应等。与通常的过程工艺一样，采用化学方法处理对象时，都可以概括的分为三个部分：1.原料的预处理，包括对处理对象的处理，如对火电厂烟气进行除尘、降温等。对添加的反应物的处理，如烟气脱硫中石灰石制粉，烟气脱硝中制氨系统等；

2.化学反应，如石灰石与SO2反应，氨与NOx反应，氨与SO2反应等；

3.反应产物的后处理，如硫酸铵的结晶、造粒，烟气的升温，工艺废水的处理等。

与通常的化学工业过程不同的是，化学工业过程的目的是得到最终的化工的产品，从而得到经济效益。可以对原料的处理进行精细化的处理来适应化学反应器设计优化，然后对反应的产物进行进一步的加工处理，如分离、提纯等，已达到对产品的要求。化学反应器在多数化工过程中虽然是整个加工过程中的核心，但其对能量的需求和尺寸却并不大。而大气污染处理首先要适应产生污染物的主体装置的生

产要求，处理污染物的装置只是一个附属装置，要对主体装置充分的响应不能影响主体的运行。其次一般来说处理的气量大，难以进行复杂的前处理，因此成分复杂，且污染物含量低，脱除要求却比较高。再次，由于生产目的不同，污染物处理装置只是为了将污染物转化为无毒气体、液体排放或固定到固相产物中，一般不进行复杂的后处理过程，对反应器的提出了产物易于处理的要求。因此在大气污染物处理中对核心化学反应过程的要求更高、条件更苛刻。

目前在离散制造业领域,国内外学者已在新产品开发技术的模型、策略、目标、方法、工具及其环境等方面做了大量研究,取得了大量成果，各种新产品的开发模式如敏捷制造、快速原形、虚拟制造等亦应运而生。然而在烟气脱硫、脱硝领域,工艺系统开发的研究尚处于几乎空白的阶段，已有的研究大多是就产品开发中涉及的具体技术及方法。由于过程工艺开发具有风险高、投资大、回收时期长的特点，专业化的、系统的、有较严谨科学性的开发过程就显得更为重要。

烟气脱硫脱硝的工业系统大多数为连续式物料反应和加工过程，它处理的主要是物质-能量流，涉及复杂的化学反应和物理状态变化，连续性和多变量是其显著特点。其次，新的工艺过程层出不穷，系统日趋大型化、复杂化，现代的研究和开发工作投资大、周期短、风险