岐山縣(xian)東(dong)部熱源廠(150t/h+130t/h脫硫脫硝除塵一體化工程)
詳情信息
當今國內(na)外廣泛(fan)使用的脫硫脫硝一體化技術主要是wet-fgd+scr/sncr組合技術,就是濕(shi)式煙氣脫硫和選(xuan)擇(ze)性催化還原(scr)或選(xuan)擇(ze)性非(fei)催化還原(sncr)技術脫硝組合。濕(shi)式煙氣脫硫常用的是采用石灰或石灰石的鈣法,脫硫效率大於90%,其(qi)缺(que)點是工程龐大,初投資和運行費用高,且容易(yi)形成二次汙染。
選(xuan)擇(ze)性催化還原脫硝反應溫度為250~450℃時,脫硝率可達70%~90%。該技術成熟可靠,目前在全(quan)球範圍尤其(qi)是發達國家應用廣泛(fan),但該工藝設備投資大,需預熱處理煙氣,催化劑昂(ang)貴(gui)且使用壽(shou)命短,同時存在氨泄(xie)漏(lou)、設備易(yi)腐蝕等問(wen)題(ti)。選(xuan)擇(ze)性非(fei)催化還原溫度區域為870~1200℃,脫硝率小於50%。缺(que)點是工藝設備投資大,需預熱處理煙氣,設備易(yi)腐蝕等問(wen)題(ti)。
幹法煙氣脫硫脫硝一體化技術包括四個方麵:固相吸收/再生法、氣/固催化同時脫硫脫硝技術、吸收劑噴射(she)法以及高能電子(zi)活化氧化法
碳質材(cai)料吸附法
根據(ju)吸附材(cai)料的不同又可分為活性炭吸附法和活性焦吸附法兩種,其(qi)脫硫脫硝原理基(ji)本相同。活性炭吸附法整個脫硫脫硝工藝流程分兩部分:吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法隻有(you)一個吸附塔,塔分兩層,上層脫硝,下層脫硫,活性焦在塔內(na)上下移動,煙氣橫(heng)向(xiang)流過塔。該方法的主要優(you)點有(you):
①具有(you)很(hen)高的脫硫率(98%)和低溫(100~200℃)條件(jian)下較高的脫硝率(80%);②處理後的煙氣排放前不需加熱;
③不使用水,沒有(you)二次汙染;
④吸附劑來源廣泛(fan),不存在中毒(du)問(wen)題(ti),隻需補充消耗掉(diao)的部分;
⑤能去除濕(shi)法難去除的so2;
⑥能去除廢氣中的hf、hcl、砷、汞等汙染物,是深(shen)度處理技術;
⑦具有(you)除塵功能,出(chu)口排塵濃度小於10mg/m3;
⑧可以回收副產品,如:高純硫磺、濃硫酸、液態so2、化學肥料等;
⑨建設費用低,運轉費用經濟,占地麵積小。
日本的i. mochida提(ti)出(chu)了一種新的活性炭纖維脫硫脫硝技術。該技術是將活性炭製成直(zhi)徑20μm左右的纖維狀,極大地增(zeng)大了吸附麵積,提(ti)高了吸附和催化能力(li)。經過發展,現在該技術脫硫脫硝率可達90%。
近年來有(you)人將活性炭吸附和微波(bo)技術結合起來,提(ti)出(chu)了微波(bo)誘導催化還原脫硫脫硝技術。該技術用活性炭作為氮氧化物載體,利用微波(bo)能誘導可實現脫硫脫硝率達到90%以上。
no×so法
美國的no×so公司在1982年開始進行活性氧化鋁吸附法脫硫脫硝技術的研究(jiu)。該法的吸附劑是以r-氧化鋁為載體,用堿或堿成分鹽(yan)的溶液噴塗載體,然後將浸(jin)泡(pao)過的吸附劑加熱、幹燥,去除殘餘水分而製成。吸附劑吸附飽和後可以再生,再生過程是將吸附飽和的吸附劑送入加熱器,在溫度600℃左右加熱使得nox被釋放,然後將nox循(xun)環(huan)送回鍋(guo)爐的燃燒器中。在燃燒器中nox的濃度達到一個穩(wen)定狀態,且形成一個化學平衡。這樣就不會再生成nox而隻能是n2,從而抑製nox生成。在再生器中加入還原氣體,就會產生高濃度的so2、h2s混合氣體,利用克勞斯(si)法可以進行硫磺的回收。
cuo吸附法
cuo吸附脫硫脫硝工藝法采用cuo/al2o3或cuo/sio2作吸附劑(cuo含量通常在4%-6%)進行脫硫脫硝,整個反應分兩步:
1)在吸附器中:在300℃~450℃的溫度範圍內(na),吸附劑與二氧化硫反應,生成cuso4;由於cuo和生成的cuso4對nh3還原氮氧化物有(you)很(hen)高的催化活性,結合scr法進行脫硝。
2)在再生器中:吸附劑吸收飽和後生成的cuso4被送到再生器中再生,再生過程一般用h2或ch4對cuso4進行還原,再生出(chu)的二氧化硫可通過claus裝置進行回收製酸;還原得到的金(jin)屬銅(tong)或cu2s在吸附劑處理器中用煙氣或空(kong)氣氧化成cuo,生成的cuo又重新用於吸收還原過程。該工藝能達到90%以上的二氧化硫脫除率和75%~80%的氮氧化物脫除率。
cuo吸附法反应温度要求高,需加热装置,并(bing)且吸附剂的制各(ge)成本较高。近年来随着研究(jiu)的进展,出(chu)现了将活性焦/炭(ac)与cuo结合的方法。二者(zhe)结合后可制各(ge)出(chu)活性温度适宜(yi)的催化吸收剂,克服了ac使用温度偏低和cuo/al2o3活性温度偏高的缺(que)点。刘守军[8]等人研究(jiu)了用cuo/ac低温脱除烟气中的so2和nox,新型cuo/ac催化剂在烟气温度120~250℃下,具有(you)较高的脱硫和脱硝活性,明显高于同温下ac和cuo/al2o3的脱除活性。
pahlman法
美国enviroscrub technologies公司开发了一种新工艺—pahlman工艺,采用一步法干式洗(xi)涤,可脱除烟气中99%以上的硫氧化物,并(bing)可选(xuan)择(ze)性地或同时除去99%的氮氧化物,排放尾气完(wan)全(quan)符(fu)合环(huan)境标(biao)准。由于它采用无机化合物作吸收剂,而不是传统工艺中的氨,因此其(qi)副产物是可回收的硝酸盐(yan)和硫酸盐(yan),而不是需要堆埋的污染环(huan)境的石膏副产物。该工艺适用于以天然气或煤为燃料的发电厂,目前仍在实验阶段,未见(jian)诸(zhu)工业应用。
此類工藝使用催化劑降低反應活化能,促(chun)進二氧化硫和氮氧化物的脫除,具有(you)更高的氮氧化物脫除效率。
snox工藝
snox聯合脫硫脫硝技術,是將so2氧化為so3後製成硫酸回收,並(bing)用選(xuan)擇(ze)性催化還原法SCR去除nox。此工藝可脫除95%的so2、90%的nox和幾(ji)乎所有(you)的顆粒物。
desonox工藝
desonox工藝除了將煙氣中的so2轉化為so3後製成硫酸,以及用SCR除去nox外,還能將co及未燃燒的烴類物質氧化為co2和水。此工藝脫硫脫硝效率較高,沒有(you)二次汙染,技術簡單,投資及運行費用較低,適用於老廠的改(gai)造(zao)。
snrb工藝
snrb工藝是一種新型的高溫煙氣淨化工藝,能同時去除二氧化硫、氮氧化物和煙塵,並(bing)且都是在一個高溫的集塵室中集中處理。snrb工藝由於將三種汙染物的脫除集中在一個設備上,從而降低了成本並(bing)減少(shao)了占地麵積。其(qi)缺(que)點是需要采用特(te)殊的耐高溫陶瓷(ci)纖維編(bian)織(zhi)的過濾袋(dai),因而增(zeng)加了成本。
parsons煙氣清潔工藝
parsons煙氣清潔工藝已發展到中試(shi)階段,燃煤鍋(guo)爐煙氣中的so2和nox的脫除效率能達到99%以上。該工藝是在單獨的還原步驟中同時將so2催化還原為h2s,nox還原為n2,剩(sheng)餘的氧還原為水;從氫化反應器的排氣中回收h2s,從h2s富(fu)集氣體中生產元素(su)硫。
煙氣循(xun)環(huan)流化床(cfb)聯合脫硫脫硝工藝
煙氣循(xun)環(huan)流化床(cfb)聯合脫硫脫硝技術是用消石灰作為脫硫的吸收劑脫除二氧化硫,產物主要是caso4和10%的caso3;脫硝反應使用氨作為還原劑進行選(xuan)擇(ze)催化還原反應,催化劑是具有(you)活性的細粉末化合物feso4˙7h2o,不需要支撐載體,運行溫度在385℃。該係統脫硫效率為97%,脫硝效率為88%。
將堿或尿素(su)等幹粉噴入爐膛、煙道或噴霧幹式洗(xi)滌塔內(na),在一定條件(jian)下能同時脫除二氧化硫和氮氧化物。脫硝率主要取決(jue)於煙氣中的二氧化硫和氮氧化物的比、反應溫度、吸收劑的粒度和停留時間(jian)等,該工藝適用於高硫煤煙氣處理。
爐膛石灰(石)/尿素(su)噴射(she)工藝
爐膛石灰(石)/尿素(su)噴射(she)同時脫硫脫硝工藝是將爐膛噴鈣和選(xuan)擇(ze)非(fei)催化還原(sncr)結合起來,實現同時脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。噴射(she)漿(jiang)液由尿素(su)溶液和各(ge)種鈣基(ji)吸收劑組成,漿(jiang)液噴射(she)增(zeng)強了so2的脫除。該工藝由於煙氣處理量太(tai)小,不能滿足(zu)工業應用的要求,因而還有(you)待改(gai)進。
整體幹式so2/nox排放控(kong)製工藝
整體幹式so2/nox排放控(kong)製工藝采用低noxdrb-xcl下置式燃燒器,燃燒器通過在缺(que)氧環(huan)境下噴入部分煤和空(kong)氣來抑製氮氧化物的生成。過剩(sheng)空(kong)氣的引(yin)入是為了完(wan)成燃燒過程,以及進一步除去氮氧化物。低氮氧化物燃燒器預計(ji)可減少(shao)50%的氮氧化物排放,而且在通入過剩(sheng)空(kong)氣後可減少(shao)70%以上的nox排放。該技術可應用於電廠或工業鍋(guo)爐上,主要適用於較老的中小型機組。
電子(zi)束照射(she)法
利用陰極發射(she)並(bing)經電場加速形成高能電子(zi)束,這些電子(zi)束輻照煙氣時產生自由基(ji),再和sox和nox反應生成硫酸和硝酸,在通入氨氣(nh3)的情況下,產生(nh4)2so4和nh4no3氨鹽(yan)等副產品。脫硫率90%以上,脫硝率80%以上,但耗電量大,運行費用高。
脈衝電暈等離(li)子(zi)體法(ppcp)
脈衝電暈與傳統的液相吸收技術相結合,提(ti)高了煙氣二氧化硫和氮氧化物的脫除效率,實現脫硫、脫硝的一體化。脈衝電暈放電脫硫脫硝有(you)著突(tu)出(chu)的優(you)點,在節能方麵有(you)很(hen)大的潛力(li),對電站鍋(guo)爐的安全(quan)運行也沒有(you)影(ying)響(xiang)。該方法由於具有(you)設備簡單、操作簡便,顯著的脫硫脫硝和除塵效果以及副產物可作為肥料回收利用等優(you)點而成為國際上脫硫脫硝的研究(jiu)前沿。