脱硫脱硝除尘器烟气污染物的净化方法:
1、烟气净化处理的难点
烟气是煤等燃料燃烧后所释放的气体,通常经过脱硫脱硝除尘器除尘后进行脱硫脱销处理。此时的烟气具有温度高、组分杂、流速快等特点。由于烟气是经燃烧后立即排出的气体,故其温度较高,即使经过初步除尘处理,其温度通常也会超过100℃。煤等燃料中含有大量杂质,其燃烧后生成的烟气中也会混有多种污染物,如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、汞等重金属。燃煤电厂等机组都具有 规模,燃烧过程中生成烟气量大,且连续工作不间断,烟气流量大且流速快。烟气的几大特点,决定了其在净化过程中存在若干难点。烟气温度过高,若直接净化处理,会导致净化物质失活。而烟气中污染物组分较多,选用的净化过程能够同时脱除多污染物为 佳,这样可以简化操作,降低资金投入、缩小占地面积。烟气流速快,这就要求净化物质具有 的脱污能力,通过与烟气的短时间接触即可脱污,将脱硫脱硝除尘器净化后的烟气污染物含量降到 低,造成的危害降到 小。综上,在烟气净化处理过程中,需要寻找能够调节烟气温度,且能够同时、 脱除多污染物的技术方法。
2、脱硫工艺
有关烟气脱硫(FlueGasDesulfurization,FGD)工艺的研究, 早始于1927年,英国为保护伦敦高层建筑,在泰晤士河岸的巴特富安和班支赛德这两个电厂采用了石灰石脱硫工艺。脱硫工艺可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫处理。燃烧前处理主要是针对燃料煤的脱硫处理,使其在燃烧过程中不再产生含硫烟气。燃烧中处理则是选用循环流化床等燃烧工艺,将燃烧产生的SO2在排放前立即除去。燃烧后处理,即了广泛应用的烟气净化处理。目前研究者们已经提出了多种脱除烟气中SO2的技术方法。
一种方法是将煤等燃料在燃烧之前与干的碱性材料混合,或是将雾化的碱性物质直接注射到燃烧产生的气体中—将S02等污染物吸附或吸附后氧化脱除。此种方法的缺点在于:混合接触面易形成污垢,脱除效率中等偏低,试剂利用率较低,烟气中因此增加的颗粒物质可能需要进行附加处理(如加湿或是再将静电除尘器用于下游的颗粒收集)。
另一种方法是常被称为“干法净化”的喷雾干燥化学吸附过程,将己经通过机械、双流体或旋转型雾化器进行雾化的碱性水溶液或泥浆喷入热的废气中,进而除去其中的SO2等污染物。此种方法的缺点在于:随着进气分配装置进行喷雾干燥,会产生中到高度的气压侧降;达到废气的饱和温度后,喷雾温度会受到限制,这要求能够稳定控制的设备条件。
还有一种方法是常被成为“湿法洗涤”的液体条件下的化学吸附过程,在气-液接触面,利用泥浆“洗涤”热的废气,进而除去其中的SO2等污染物。典型的烟气湿法洗涤系统,泥浆从塔向下喷入,气体自塔底部注入,气液接触进而将污染物脱除。此种方法的缺点在于:由于对气体和过程中产生的污泥而言,烟气和喷雾都有 的饱和度,故必然存在 的液体损失;构建吸附模型本身以及相关的下游设备(如初级、二级脱水和废水处理系统)的材料都需要额外的资金支持。目前多将洗涤剂泥浆改为液体氧化剂。
3、脱硝工艺
烟气中的氮氧化物(NOx)基本上由一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)组成,而其中主要成分是NO(超过90%)。N02可以被一些水溶液地吸收,但NO则不能。然而,烟气中大部分的NOx是NO,因此,对于地控制NOx的排放,NO的脱除成为净化系统的关键步骤。
有很多方法应用于控制NO的排放。选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction,SCR)是 常见的一种。在SCR过程中,氨水在低温至中温条件下被注入烟气并与之混合。混合气体流经催化剂(通常是不锈钢基钒),NO就被还原成N2。SCR体系的问题在于初始投入高,氨水易分解消耗量大,并且会随烟气排放到大气中。在烟气中NO的脱除方面,选择性非催化还原(Selectivenon-CatalyticReduction,SNCR)法也 的应用。此法是将氨水或尿素注射到热的烟气中,直接生成N尹5]oSNCR体系面临的挑战在于保持稳定时间和操作条件,以使反应随着操作模式的改变而相应灵敏地进行;氨水易分解消耗量大(甚至比SCR体系还严重),并且也会随烟气排放到大气中。湿式氧化法也应用于烟气中NO的脱除,方法中需要用到氧化剂,如过氧化氢(H2O2)、亚氯酸钠(NaClO2)、次氯酸钠(NaClO)、高锰酸钾(KMnO4)。此外,也可通过向烟气中注入气体强氧化剂,例如臭氧(O3)、二氧化氯(ClO2),通过其与烟气的棍合,来提高对NOx的脱除效率。