烟气脱硫脱硝处理技术

烟气脱硫脱硝处理技术

烟气脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项锅炉烟气净化技术。氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。故应用此项技术对环境空气净化益处颇多。目前已知的烟气脱硫脱硝技术有PAFP、ACFP、软锰矿法、电子束氨法、脉冲电晕法、石膏湿法、催化氧化法、微生物降解法等技术。

烟气同时脱硫脱硝技术主要有三类,第一类是烟气脱硫和烟气脱硝的组合技术;第二类是利用吸附剂同时脱除SOx和NOx;第三类是对现有的烟气脱硫(FGD)系统进行改造(如在脱硫液中投加脱硝剂等),增加脱硝功能。

比如,火电厂锅炉烟气中SOX和NOX的浓度不高,但总量很大。若用两套装置分别脱硫和脱硝,不但占地面积大,而且投资、管理、运行费用也高。近年来世界各国,尤其是工业发达国家都相继开展了同时脱硫脱硝技术的研究开发,并进行了一定的工业应用。据美国电力研究机构统计,目前同时脱硫脱硝新技术有60多种,在SOX/NOX联合脱除技术中,有的采用烟气脱硫和烟气脱氮的组合技术,有的利用吸附剂同时脱除SOX和NOX技术,均能达到较高的脱除效率。

双碱法脱硫

钙钠双碱法【Na2CO3–Ca(OH)2】脱硫工艺,简称双碱法,是最常用的烟气脱硫法。

钠-钙双碱法采用火碱吸收SO2,石灰还原再生,再生后吸收剂循环使用,无废水排放。窑炉烟气经除尘器除尘后进入脱硫塔,在导向板作用下向上螺旋,并与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应,完成烟气的脱硫吸收。经脱硫后的烟气进入塔上部的折流式除雾器,去除烟气中通过喷淋层时夹带的水分,通过塔顶部的烟囱排放。

脱硫液采用外循环吸收方式。吸收了SO2的脱硫液流入再生池,与新加的石灰水进行再生反应,反应后的脱硫液流入沉淀再生池沉淀,当一个沉淀再生池的脱硫液集满时,切换流入到另一个沉淀再生池,经过沉淀和再生后的脱硫液,由水泵泵入脱硫塔进行循环使用。

再生池沉淀的沉渣,由人工清理,晾干后外运处理。

化学反应式:

Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3

Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3=Na2SO3+CaSO3• H2O+1 H2O

双碱法喷淋脱硫塔具有以下优点:

1.一次性投资小,系统维护方便;
2.脱硫效率高,运行成本低;
3.吸收塔采用喷淋空塔,阻力小,运行可靠;
4.以钠碱液为塔内主脱硫剂,以石灰为脱硫液塔外再生剂,设备和管道不易结垢;
5.脱硫塔在脱硫同时,也对烟气进行了除尘。

选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术简介

选择性非催化还原法(SNCR),是利用还原剂在不需要催化剂的情况下,有选择性地与烟气中有氮氧化物(NOx)发生反应,生成氮气和水的方法。SNCR脱硝技术是目前主要的烟气脱硝技术之一。在炉膛850~1050℃这一温度范围内、喷入氨或尿素等氨基还原剂,有选择性地还原烟气中的NOx,基本上不与烟气中的O2作用。在850~1050℃范围内,氨或尿素还原NOx的主要反应为:

氨为还原剂

4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O

尿素为还原剂

CO (NH2)2 → 2HN2 + CO

NH2 + NO → N2 + H2O

NO + CO → N2 + CO2

当温度过高时,部分氨还原剂就会被氧化而生成NOx,发生副反应:

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

SNCR工艺是一种成熟的脱硝技术,在国内外均有广泛的应用。尤其在小型的燃煤、燃油、垃圾焚烧、燃气机组、水泥、或工业锅炉上,SNCR具有其一定的优越性。SNCR系统较为简单,可以根据机组运行状况灵活处理,不受机组燃料和负荷变化的影响,施工周期短,SNCR对其他系统的运行(如空气预热器和除尘器)都不产生干扰及增加阻力。与SCR烟气脱硝技术相比,SNCR的投资与运行成本相对较低,没有额外的SO2/SO3转化率,非常适合老企业的脱硝改造。