烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述
烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述_彭会清
烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述彭会清,胡海祥,赵根成,田爱堂(南方冶金学院,江西 赣州 341000) 摘要:综述了国内外的烟气脱硫脱氮技术,并对这些技术的优缺点作了评述。
关键词:烟气脱硫;烟气脱氮;综述中图分类号:X701;X733 文献标识码:B 文章编号:1671-8380(2003)04-0064-051 引言 SO X和NO X是大气污染的主要物质,二氧化硫的主要来源是金属冶炼工业(包括铁及有色金属铜、锌和铅等)和能源工业(包括煤、石油和天然气)[1],尤其是燃煤火力发电厂和工业锅炉。
NO X主要来自化石燃料和硝酸、电镀等工业废气及汽车尾气。
其中SO X中的SO2和SO3,NO X中的NO和NO2是污染大气的主要成分,能引起人体中毒、植物损害、酸雨酸雾等,并与碳氢化合物形成光化学烟雾,造成臭氧层的破坏[2]。
我国每年SO2的排放量约为2400×104t,NO X的排放量为770×104t,给国家和人民造成巨大经济损失[3]。
美国宇航局资助的CHINA-MAP项目通过PAINS-ASIA模式检测了中国29个地区的污染物排放情况,结果表明,如果不加以排放控制,预计到2020年SO2的排放量将增加到约6070×104t,NO X的排放将增加到2660～2970×104t。
因此,如何尽快解决这些污染是一个亟待解决的问题。
本文综述了目前国内国外已经应用普遍的技术。
目前烟气脱硫脱氮方法有很多,近年来联合脱硫脱氮技术是燃料气治理的发展方向之一,目前国际上将可同时脱硫脱氮的过程称为NOXSO过程,已经有很多的国家的政府和大型的企业资助这个项目,有些已取得中试和小试成果,显示出强劲的发展前景。
2 烟气脱硫技术2.1 湿法烟气脱硫工艺2.1.1 石灰石/石灰-石膏法[4,5,6]石灰石/石灰-石膏法是目前最为广泛的一种脱硫技术,其原理就是采用石灰石/石灰粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的SO2烟气混合反收稿日期:2003-04-30应,烟气中的SO2最终反应生成CaSO3和石膏。
2015年2月催化再生烟气中氮氧化物和硫化物控制方案讲义
催化裂化再生烟气治理控制方案一、催化装置烟气中硫含量和氮氧化物含量现状如图一，从2013年2月份以来装置再生烟气中二氧化硫以及氮氧化物的分析数据，数据来源于环境监测站对催化烟气的周分析数据。
图一 烟气中氮氧化物、二氧化硫、粉尘折算浓度曲线204060801001201401601802013-2-252013-3-252013-4-252013-5-252013-6-252013-7-252013-8-252013-9-252013-10-252013-11-252013-12-252014-1-252014-2-252014-3-252014-4-252014-5-252014-6-252014-7-252014-8-252014-9-251） SO 2的含量从图中看出，基本在20-100mg/m3，不能满足小于50mg/m3的要求。
2）NOx 在烟气中的含量基本保持在100mg/m3左右，最低时可以达到50mg/m3左右，最高时可以接近170mg/m3，低于目前指标要求的240mg/m3，要达到小于50 mg/m3的指标目前无法实现。
3）图中数据显示近两年烟气中的粉尘含量20-60mg/m3，满足不了小于20mg/m3的指标。
二、烟气中的NOx 和SO2的控制措施2.1 烟气中SO2的控制2013年10月30日到2013年11月30日期间，加入石科院的CCRFS09烟气脱硫助剂。
烟气硫转移剂在加入量在1%参量时，每天补充加入60kg助剂，可以维持烟气中的硫含量在30-50mg/m3的范围；因此，烟气中的SO2的含量可以通过加入助剂的形式进行控制。
需要购买脱硫助剂、采购连续加剂的设备以及的配套设备，其中包括一台自动加料器、一个助剂储罐、以及相配套的屋子2.2 烟气中的NOx的控制1、低氮再生器的设计：NO化物的转化过程比较复杂，再生器的设计，操作条件（温度、助燃剂的使用，氧含量）对烟气中氮氧化物的浓度影响很大，低氧含量、低温、稀土助燃剂的使用可以降低烟气中的氮氧化物。
燃煤烟气污染物超低排放技术综述及排放效益分析
燃煤烟气污染物超低排放技术综述及排放效益分析关键词：超低排放超低排放技术超低排放改造针对燃煤电厂烟气中烟尘、SO2和NOx的超低排放要求，对现有常用除尘、脱硫、脱硝技术的原理、改造方法，以及改造后投运实例进行了综合探讨，分析了燃煤电厂烟气污染物超低排放改造后的经济效益及环境效益，以期提供参考。
关键词：燃煤烟气；超低排放；经济效益；环境效益1引言2016年入冬以来，全国各地雾霾天气持续不断，已经严重影响人们的日常生活和身心健康。
我国的能源消费结构以煤炭为主，这是造成我国环境空气污染和各类人群呼吸系统疾病频发的重要根源，无论是能源政策还是经济社会发展要求，其共同目的都是通过控制煤炭消费强度来减少大气污染物排放，改善区域环境质量。
煤电超低排放改造是现阶段发电用煤清洁利用的根本途径，超低排放技术可以进一步减少烟气污染物的排放总量，这是当前复杂形势下解决能源、环境与经济三者需求的最佳手段，也是破解一次能源结构性矛盾的必由之路[1]。
国务院有关部门要求燃煤机组在2020年前完成超低排放改造。
实行对燃煤电厂的超低排放技术改造刻不容缓，由此对超低排放技术改造的技术路线并结合改造案例进行综合介绍。
2超低排放的概念超低排放[2]是指燃煤火力发电机组烟气污染物排放浓度应当达到或者低于规定限值，即在基准氧含量为6%时，烟（粉）尘≤5mg/m3，二氧化硫≤35mg/m3，氮氧化物≤50mg/m3。
3超低排放改造的技术路线我国目前大量工业用电、居民用电，基本都靠燃煤电厂供给，因此选择合理的改造技术显得尤其重要。
对现有净化设备利用率高，改造工程量少的技术成为电厂的首选。
以下针对燃煤电厂常用的几种除尘、脱硝、脱硫设备的改造方式进行综合介绍。
3.1除尘技术目前燃煤电厂采取的除尘超低排放技术有：电除尘、电袋复合除尘、低低温电除尘、湿式电除尘以及最新的团聚除尘技术等。
3.1.1电除尘技术电除尘器[3]的工作原理是通过高压静电场的作用，对进入电除尘器主体结构前的烟道内烟气进行电离，使两极板（阴极和阳极）间产生大量的自由电子和正负离子，致使通过电场的烟（粉）尘颗粒与电离粒子结合形成荷电粒子，随后荷电粒子在电场力的作用下分别向异极电极板移动，荷电粒子沉积于极板表面，从而使得烟气中的尘粒与气体分离，达到净化烟气的目的。
SO2和NOx控制技术和策略
燃煤SO2、NOx污染控制技术现状和减排对策一、燃煤SO2、NOx污染控制技术概况在我国现有的火电机组中，燃煤机组约占93%，烧煤造成的环境污染已成为制约我国国民经济和社会持续发展的一个重要影响因素。
大量原有的和新建的燃煤发电站和大中型燃煤工业锅炉等还是主要采用烟气脱硫等技术及其革新方法，来解决燃煤污染防治问题。
对于我国，减少SO2污染的最经济的方法是：停止燃烧S≥3%的高硫劣质原煤，改用低硫优质煤以及采用燃烧前对原煤洗选，对原煤洗选可脱除原煤所含硫分中约占一半的黄铁矿硫中的40%。
它能实用于S≥1%的中、高硫原煤，是投资和运行费用相对减少的技术措施。
另外采用燃烧中的脱硫技术，即家庭和工业锅炉中采用掺有脱硫剂的型煤、循环流化床锅炉和煤粉炉炉内喷钙增湿活化技术。
目前在技术管理上有可能大幅度减排SO2的技术还是在燃煤量相对集中的大用户（发电厂等）采用燃烧中和燃烧后的烟气脱硫技术。
其中，湿法烟气脱硫可除硫95%以上，但是投资费用约占发电厂总投资的12-15%，日常运行费用也较贵。
与NOx相比，SO2排放控制技术经济的可行性好，环境效益大。
减小SO2排放的控制措施有洗煤、化学脱硫、煤的气化或液化等燃烧前脱硫，和采用型煤脱硫、流化床燃烧脱硫或炉内喷钙等燃烧中脱硫，以及燃烧后的烟气脱硫。
国际上有多种脱硫技术已经工业化，我国业已开展脱硫技术研究多年，特别是电力行业已有一些成功的试点工程。
减少NOx排放量可选用控制技术目前在工业上已成功运行的有二类，一类是改进燃烧技术减少燃烧过程NOx的产生量，以采用低氮燃烧技术为宜；另一类是采用氨选择性催化还原法净化燃烧尾气。
削减单位NOx排放量所需费用高于SO2，其原材料的来源也较困难。
二、减排对策减排对策包括清洁煤技术、节能、重点行业SO2排放技术以及SO2排放的经济技术政策。
清洁煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
烟气脱硫脱氮技术综述
有燃烧 前 脱硫 、 燃烧 中脱硫 和 燃烧后 脱 硫 三种 。燃烧 后 脱硫技 术 又称 为烟 气脱硫 技 术。烟
气脱硫 技 术有 湿法 、 干 法和半 干 法三种 ． 其 中湿 法应 用最 为 广泛 。Ｎ Ｏ ｘ的控 制技 术有 选择 性 催化 还原 法 、 选择 性非催 化 还原 法 、 烟道 气循 环法 、 低Ｎ Ｏ ｘ燃 烧 器法 。其 中， 选择性 催化
denitration燃料燃烧是烟气的来源而烟气中含有的烟时二氧化硫的排放量要在2000年水平上削减尘二氧化硫s02氮氧化物no等有害物质是造成大气污染酸雨问题的主要根源
第２ ８卷 第 １期 ２ ０ １ ４年 ２月
能 源 环 境 保 护
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煤燃烧过程中的烟气污染控制技术综述
煤燃烧过程中的烟气污染控制技术综述煤燃烧是现代工业生产和能源供应的主要方式之一，然而，煤燃烧过程中产生的烟气污染物对环境和人类健康造成了严重威胁。
为了减少煤燃烧过程中的烟气污染，科学家和工程师们开发了各种烟气污染控制技术。
本文将综述几种常见的煤燃烧烟气污染控制技术，并探讨它们的工作原理和应用前景。
一、烟气脱硫技术烟气脱硫技术是控制煤燃烧过程中二氧化硫（SO2）排放的关键技术之一。
目前，常见的烟气脱硫技术包括湿法脱硫和干法脱硫两种。
湿法脱硫是通过将烟气与碱性溶液接触，使其中的SO2与溶液中的氧化剂发生反应生成硫酸盐，从而达到脱硫的目的。
湿法脱硫技术具有高效、适用于高硫煤等优点，但也存在着废水处理难、设备占地面积大等问题。
干法脱硫则是通过将烟气与干燥剂接触，使其中的SO2与干燥剂发生反应生成硫酸盐，从而实现脱硫。
干法脱硫技术适用于低硫煤和烟气中SO2浓度较低的情况，具有设备简单、废水处理问题较少等优点。
二、烟气脱硝技术烟气脱硝技术是控制煤燃烧过程中氮氧化物（NOx）排放的关键技术之一。
目前，常见的烟气脱硝技术包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）两种。
SCR技术是通过在烟气中注入氨水或尿素溶液，并在催化剂的作用下，使烟气中的NOx与氨水或尿素发生反应生成氮和水，从而实现脱硝。
SCR技术具有高效、适用于大型燃煤电厂等优点，但也存在着催化剂易受污染、运行成本高等问题。
SNCR技术则是通过在燃烧区域或烟道中注入氨水或尿素溶液，使烟气中的NOx与氨水或尿素发生非催化还原反应生成氮和水，从而实现脱硝。
SNCR技术适用于小型燃煤锅炉等，具有设备简单、投资成本低等优点，但也存在着脱硝效率低、产生氨气等问题。
三、烟气除尘技术烟气除尘技术是控制煤燃烧过程中颗粒物排放的关键技术之一。
目前，常见的烟气除尘技术包括静电除尘、布袋除尘和湿式电除尘等。
静电除尘是通过在烟气中施加高电压，使带电颗粒物在电场的作用下被捕集到电极上，从而实现除尘。
vocs中的硫氧化物,氮氧化物
vocs中的硫氧化物,氮氧化物硫氧化物和氮氧化物是大气中常见的两类污染物，它们对环境和人类健康造成了严重的影响。
本文将分别对硫氧化物和氮氧化物的来源、影响和控制措施进行介绍。
一、硫氧化物硫氧化物主要包括二氧化硫（SO2）和三氧化硫（SO3）。
它们的主要来源是燃煤和燃油的燃烧过程，尤其是工业生产和发电过程中的燃烧排放。
此外，一些工业过程中的化学反应也会释放出硫氧化物。
硫氧化物对环境的主要影响是酸雨的形成。
二氧化硫和氧气在大气中反应生成硫酸，随后与水蒸气结合形成硫酸溶液，降下的雨水中含有硫酸根离子，导致土壤和水体的酸化。
酸雨对植物、土壤和水生生物造成了严重的损害，影响生态平衡。
控制硫氧化物的方法主要包括燃烧技术改进和烟气脱硫技术。
燃烧技术改进可以减少燃烧过程中硫氧化物的生成，例如采用低硫燃料、燃烧过程中加入石灰等。
烟气脱硫技术则是在燃烧过程后对烟气进行处理，将其中的硫氧化物捕集和转化成不易挥发的硫酸盐，从而减少其排放。
二、氮氧化物氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），统称为NOx。
它们的主要排放源是汽车尾气、工业废气和燃煤等。
氮氧化物对环境的主要影响是大气污染和臭氧层破坏。
NOx是臭氧的前体物质，大量的氮氧化物排放会导致臭氧层的破坏。
此外，氮氧化物还会与大气中的其他污染物反应生成细颗粒物，对空气质量造成影响，对人体健康产生危害。
控制氮氧化物的方法主要包括燃烧控制和尾气处理技术。
燃烧控制包括优化燃烧过程、减少燃料中的氮含量等，能够减少氮氧化物的生成。
尾气处理技术主要有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等，通过在尾气中引入还原剂与氮氧化物反应，将其转化为氮气和水。
总结起来，硫氧化物和氮氧化物是大气污染中的重要组成部分，对环境和人类健康造成了严重的影响。
为了减少其排放，需要采取相应的控制措施，包括燃烧技术改进和烟气处理技术，以减少硫氧化物和氮氧化物的生成和排放。
只有通过全社会的努力，才能减少大气污染，保护我们的环境和健康。
燃烧过程中的气体污染控制技术
燃烧过程中的气体污染控制技术随着世界经济的发展和工业生产的不断推进，大量的工业废气和尾气排放成为空气污染源之一。
在工业生产和生活中，燃烧过程是造成大气污染的主要原因之一。
燃烧产生的氧化物、氮氧化物、二氧化硫等有害物质对人类健康及环境都具有严重威胁。
因此，燃烧的气体污染控制技术也变得十分重要。
一、燃烧产生的气体污染燃料在燃烧过程中，会产生大量的有害气体，如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氨、甲烷等。
其中，二氧化硫是造成酸雨的主要成分之一；氮氧化物对大气臭氧的形成有很大的贡献；一氧化碳和甲烷是温室气体，对全球气候变化造成危害。
二、燃烧过程中的控制技术为减少燃烧产生的气体污染，燃烧过程中的控制技术被广泛应用。
燃烧控制技术的核心思想是尽可能减少有害气体的产生，或通过控制气体排放的时间、浓度、分布等方式对有害气体进行处理。
1. 低氮氧化物燃烧技术低氮氧化物燃烧技术是减少氮氧化物排放的有效方法。
在低氮氧化物燃烧过程中，采用一系列技术手段降低氮氧化物的生成和释放。
如：采用前置燃烧器、增压燃烧、低氮燃气、燃煤脱硝等技术手段来降低氮氧化物的排放。
2. 烟气脱硫技术烟气脱硫技术是减少二氧化硫排放的有效方法。
在烟气脱硫过程中，通过吸收法、氧化还原法等技术手段来降低二氧化硫的排放。
其中，石灰石-石膏法是最常用的一种方式，它是通过喷雾石灰乳和石膏来将烟气中的二氧化硫吸收并转化为硫酸钙。
3. 净化烟气中的排放物净化烟气中的排放物是减少燃烧产生气体污染的重要措施之一。
烟气中的固体颗粒物（如灰尘）和气态污染物（如氧化物、酸雾等）都可以通过吸附、过滤等技术手段来净化。
烟气脱硫和净化联合是减轻煤电厂及工业企业环境污染的重要环保技术。
三、技术的应用技术的应用已经得到广泛的推广和应用。
在工业生产燃气、煤电厂、发电厂、钢铁企业、金属加工企业、印染企业等领域，都广泛的应用了燃烧过程中的气体污染控制技术。
众所周知，燃烧过程中的污染物并不仅仅由工业部门排放，汽车尾气、家庭燃气等也都是造成大气环境污染的主要原因之一。
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烟气中硫氧化物和氮氧化物控制技术综述彭会清,胡海祥,赵根成,田爱堂(南方冶金学院,江西 赣州 341000) 摘要:综述了国内外的烟气脱硫脱氮技术,并对这些技术的优缺点作了评述。
关键词:烟气脱硫;烟气脱氮;综述中图分类号:X701;X733 文献标识码:B 文章编号:1671-8380(2003)04-0064-051 引言 SO X和NO X是大气污染的主要物质,二氧化硫的主要来源是金属冶炼工业(包括铁及有色金属铜、锌和铅等)和能源工业(包括煤、石油和天然气)[1],尤其是燃煤火力发电厂和工业锅炉。
NO X主要来自化石燃料和硝酸、电镀等工业废气及汽车尾气。
其中SO X中的SO2和SO3,NO X中的NO和NO2是污染大气的主要成分,能引起人体中毒、植物损害、酸雨酸雾等,并与碳氢化合物形成光化学烟雾,造成臭氧层的破坏[2]。
我国每年SO2的排放量约为2400×104t,NO X的排放量为770×104t,给国家和人民造成巨大经济损失[3]。
美国宇航局资助的CHINA-MAP项目通过PAINS-ASIA模式检测了中国29个地区的污染物排放情况,结果表明,如果不加以排放控制,预计到2020年SO2的排放量将增加到约6070×104t,NO X的排放将增加到2660～2970×104t。
因此,如何尽快解决这些污染是一个亟待解决的问题。
本文综述了目前国内国外已经应用普遍的技术。
目前烟气脱硫脱氮方法有很多,近年来联合脱硫脱氮技术是燃料气治理的发展方向之一,目前国际上将可同时脱硫脱氮的过程称为NOXSO过程,已经有很多的国家的政府和大型的企业资助这个项目,有些已取得中试和小试成果,显示出强劲的发展前景。
2 烟气脱硫技术2.1 湿法烟气脱硫工艺2.1.1 石灰石/石灰-石膏法[4,5,6]石灰石/石灰-石膏法是目前最为广泛的一种脱硫技术,其原理就是采用石灰石/石灰粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的SO2烟气混合反收稿日期:2003-04-30应,烟气中的SO2最终反应生成CaSO3和石膏。
此法开发最早,技术上较成熟,并已积累了不少设计制造和运行经验。
石灰石/石灰-石膏法其主要优点是:脱硫效率高,适应煤种广,吸收剂利用率高(可大于90%),设备运转率高(可大于90%),工作的可靠性很高,脱硫剂来源丰富而廉价。
它也存在着比较明显的缺点:初期投资费用高,运行费用高,占地面积大,系统管理操作也很复杂,磨损腐蚀结垢现象较为严重,副产物石膏销路问题很难处理,废水较难处理。
2.1.2 氨法[4,7,8]氨法的原理是采用25%～30%的氨水作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的SO2烟气混合反应,生成亚硫酸铵,经与鼓入的强制氧化空气进行氧化反应,生成硫酸铵溶液,经结晶、脱水、干燥后即制得化学肥料硫酸铵。
该法的优点是氨水与SO2的反应速度很快,无论烟气中的SO2浓度的高低,均可达到很高的脱硫效率(95%以上);吸收剂溶解浓度高,不会造成设备的结垢和堵塞,同时也不需要吸收剂再循环系统;系统简单,稳定性高,其投资费用低;氨法工艺无废水和废渣排放。
缺点主要有吸收剂氨水价格高,如果副产品销售收入不能抵消大部分吸收剂费用,则不能应用氨法工艺。
2.1.3 双碱法[4,9]双碱法原理是利用碳酸钠和氢氧化钠作为脱硫剂,脱硫剂在吸收塔中与SO2反应生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,再用石灰浆(或石灰石)再生反应。
双碱法优点在于生成的固体的反应不在吸收塔中进行,这样避免了塔的堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用,同时提高了脱硫效率。
它的缺点主要是多了一道工序,增加了投资。
2.1.4 氧化镁法[4,9]氧化镁法在美国的脱硫的工艺系统较常见,工艺原理是利用MgSO3和Mg(OH)2的浆液与预处理之后的SO2烟气在吸收塔内反应生成MgSO3(部分被氧化成MgSO4)。
MgSO3和MgSO4沉降下来都呈现水合结晶态,固液分离后的MgSO3和Mg2 SO4经再生反应生成氧化镁,再生的氧化镁与增加的氧化镁水熟化生成Mg(OH)2,循环到吸收塔内。
MgSO3在煅烧中经833℃高温分解;MgSO4则以碳还原,煅烧出来的SO2气体经出尘后制酸或制硫。
MgO法比较复杂,费用也比较高,但有发展前景;脱硫率较高(一般在90%以上),有很大的溶解度,因此不会出现结垢现象。
MgO法约占美国脱硫工艺的5%。
2.1.5 亚硫酸钠循环吸收法(W—L法)[10,11]W-L法是美国Davy—Mckee公司60年代末开发的。
其原理是利用亚硫酸钠在吸收塔内与SO2反应生成亚硫酸氢钠,然后将亚硫酸氢钠分解成亚硫酸钠很高浓度的气体。
亚硫酸钠循环,高浓度的SO2用于制酸,W-L法就是在亚硫酸钠溶液的吸收再生循环过程将烟气中的SO2脱除的。
W-L法的优点是:脱硫效率高(常大于97%),变废为宝(得到的SO2制酸),脱硫负荷可以在较大的范围内变化,系统可靠性和利用率高,适合于高硫煤,尽能回收硫的副产品。
W-L法也有两个明显的缺点[5]:一个是废气中的氧使一部分Na2SO3氧化成Na2SO4,消耗一定量的碱,所以在生产当中必须补充NaOH;另一个是排放的Na2SO4中的Na2SO3必须深加工,否则会造成二次污染。
2.1.6 柠檬酸钠法[4,12]柠檬酸钠法在80年代初由华东化工学院开发, 1984年在常州华工二厂实现了工业化。
其原理是利用柠檬酸钠和柠檬酸形成的缓冲溶液,抑制p H 值的降低(吸收SO2过程中会导致p H下降),可吸收更多的SO2。
从吸收塔底部排出的溶液进入还原器内与H2S气体反应生成元素硫,然后经过过滤得到固态的硫。
柠檬酸钠法具有工艺和设备简单、占地面积小、操作方便、运转费用低、污染少等特点;但是用贵重的柠檬酸钠脱硫是不经济的,不适合国情。
2.1.7 磷铵复肥法(PAFP)[4,13]该法是以磷矿石和氨为原料,在脱硫过程中直接生产氮磷复合肥料的一种烟气脱硫回收技术。
PAFP的工作原理是用活性碳吸收烟气中的SO2后,在烟气中过剩氧和水的作用下可催化氧化成硫酸,当达到每克碳含20%时,停止吸收,换成稀硫酸和水喷淋20%浓度的稀硫酸,然后用稀硫酸浸磷矿石;经萃取过滤而得到磷酸,磷酸加氨中和得到磷铵,中和液重新作为吸收剂返回吸收塔进一步吸收SO2烟气,二级脱硫后的磷铵溶液经氨氧和蒸发浓缩干燥处理后,生成磷铵复肥。
PAFP烟气脱硫为回收法脱硫技术,与一般的烟气脱硫法相比,脱硫率高(95%以上),脱硫原料磷矿石来源丰富,价廉易得,其副产品价值足以抵偿全部运行费用并稍有剩余。
该法的缺点是一次性投资大,技术还未成熟,二次污染磷石膏废渣和含HF气体需要处理。
2.1.8 海水脱硫[4,14,15]天然的海水含有大量的可溶性盐,其主要是氯化物和硫酸盐,也含有一定量的碳酸盐。
海水呈碱性,自然碱度大约为1.2～2.5mmol/l,则使得天然海水具有一定的SO2吸收能力。
原理是利用海水与烟气在吸收塔内反应脱除SO2。
海水脱硫的工艺特点:投资少,运行费用低,工艺简单,无需脱硫剂的制备,系统可靠利用率高(可达100%),脱硫效率高(可达90%以上),无废物排放,易于管理。
但只能适用于燃煤含硫量小于1.5%的中低硫煤[7],该工艺是否给海洋造成污染难以评估,该法只能适用于海边电厂。
2.2 干法脱硫2.2.1 炉内喷钙尾部增湿活化法(L IFAC法)[16,17]L IFAC法由芬兰IVO公司和TAMPELLA公司联合开发,是在炉内喷石灰石粉末,脱除部分SO2。
为了提高脱硫率,在炉后尾部烟道增加了一个活化器,继续进行脱硫反应,最终可使整个工艺脱硫率达到60%～85%。
L IFAC工艺的主要优点是耗电量小,占地面积小,工艺简单,投资明显低于湿法和喷雾干燥法,同时维修方便,比较适合中小容量机组和老电厂的改造。
主要缺点是脱硫低要求有高的钙硫比,不适合用于含硫份高的煤种;烟气中的碱性钙使得静电除尘器的烟气击穿电压下降,从而使除尘效率下降;石灰石的分解要吸收热量及送入的冷空气的加入也会使锅炉的热效率减低,此外磨损问题、灰熔点降低的问题都需要进行分析研究。
2.2.2 荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CDSI)[18]CDSI的脱硫原理是:脱硫剂熟石灰以高速通过静电晕充电区,使脱硫剂得到强大的负电荷后,在吸收塔内通过喷射系统喷射到烟气中,由于脱硫剂都带同一种电荷而相互排斥,很快在烟气中扩散,并形成均匀的悬浮状态,使每个脱硫剂颗粒表面充分暴露在烟气中,增加了SO2反应的机会。
同时由于脱硫剂表面的电荷,增强了其活性,缩短了与SO2的反应时间,提高了脱硫率。
该方法对亚微米小颗粒粉尘的去除也很有效。
因为带电的脱硫剂颗粒把小颗粒吸附在身边的表面,形成了较大的颗粒,提高了粉尘的平均粒径,也就提高了亚微米颗粒的去除率。
CDSI系统的优点在于投资小、收效大、脱硫工艺简单有效,可靠性强;整个装置占地面积小,不仅可用于新建锅炉的脱硫,而且更适合对现有锅炉的技术改造;CDSI是纯干法脱硫,不会造成二次污染,反应生成物将与烟尘一起被除尘设备除去运出厂外。
其缺点是对脱硫剂要求过高,限制了其推广。
2.2.3 炉内喷钙循环流化床反应器技术[19]炉内喷钙循环流化床反应器技术是由德国Simmering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。
该技术的脱硫原理是在锅炉膛适当部位喷入石灰石粉末,起到部分固硫的作用,在尾部烟道电除尘器前装上循环流化床反应器,这样炉内未反应完的氧化钙随飞灰输送到循环流化床反应器内,在反应器内大颗粒的氧化钙被气体湍流破碎,为与SO2反应提供更大的表面积,从而提高了脱硫率。
该类技术将循环流化床引入烟气脱硫中来,具有开创性,目前其工艺脱硫率可达90%以上。
2.3 半干法2.3.1 旋转喷雾干燥法(SDA法)[20]SDA法是由美国J O Y公司和丹麦N IRO公司联合开发研制出来的工艺。
它是利用喷雾干燥的原理,在吸收剂喷入吸收塔之后,一方面吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应生成固体灰渣;另一方面烟气将热量传递给吸收剂使之不断干燥,所以完成脱硫反应后的废渣以干态亚硫酸钙与硫酸钙排出。
该法有以下的特点:吸收塔出来的物料是干的,与湿法相比省去庞大的废料后处理系统,使工艺流程简化,投资明显降低;能量与水消耗量比湿法要低;基本上不存在结垢、堵塞、腐蚀等问题;占地面积小,约为湿法的1/2。
系统可靠性大,但对系统控制要求较高;脱硫率略低于湿法。
2.3.2 CFB循环流化床烟气脱硫工艺[21]CFB循环流化床烟气脱硫技术是以石灰浆作为脱硫剂,锅炉烟气从循环流化床底部进入反应塔,在反应塔内与石灰浆进行反应,除去烟气中的SO2气体。
脱硫剂颗粒由分离器排出后返回塔再次参加反应,反应完全的脱硫剂颗粒从反应塔底部排出。