文档介绍：第 1 卷第 4 期过程工程学报 Vo l . 1 N o .4
2001 年 10 月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2001
气-固-固流化床用于燃煤电厂尾气同时脱硫脱硝
罗国华 1, 米田绫子 2, 加藤邦夫 2, 金涌 1
(1. 清华大学化工系,北京 100084; 2. 日本群马大学生物与化学工程系,群马县,桐生市 376-8515)
摘要:采用新型干法气–固–固流化床反应器进行模拟燃煤电厂尾气的高效同时脱硫、脱硝. 在内
径 53 mm 的流化床中,以砂粒作为固相介质、自制的 K2CO3/Al2O3 为吸附剂,考察了温度、吸附
剂粒径、吸附剂活性组份(K)与气相中污染组份(SO2,NO)的摩尔比、模拟气中 SO2/NO 摩尔比等
工艺条件对脱硫脱硝效率的影响. 在无氨条件下同时脱硫、脱硝的效率可分别达到 100%和 92%.
大量数据表明,尾气中的 SO2 对吸附剂表面 NO 的脱除反应有显著促进作用.
关键词:气-固-固流化床;电厂尾气;脱硫脱硝;多孔氧化铝;干法;碳酸钾
中图分类号:+3; X511 文献标识码:A 文章编号:1009–606X(2001)04–0416–06
1 前言
随着对空气污染及酸雨问题的普遍关注,产业界和科技界对环保新技术的开发非常重视[1–3].
对燃煤电厂尾气净化而言,目前工业上采用的尾气脱硫(Flue gas desulfurization, FGD)和选择性催
化脱硝(Selective catalytic reduction, SCR)多为独立的工艺过程. SCR 过程是在 300~500°C 范围将
NOx 与氨催化转化为氮气.
干法脱硫具有投资低、水消耗少、易于进行工艺改造等优点[4,5],但存在反应速度慢、脱除效
率低、吸附剂利用率低等缺陷[6–8]. 最新的文献报道了 MET–Mitsui–BF 活性炭工艺[9]以及日本
EBARA 公司在中国成都热电厂进行的高能电子束辐射工艺[10,11]. 然而,高能耗以及氨的注入(可能
造成高成本及二次污染)会阻碍这两种工艺在中国的大范围工业应用.
本文作者之一在 90 年代初期提出了一种新型气–固–固流化床反应器,并成功地将其应用于电
厂尾气的同时脱硫脱硝[12–15]. 该技术将 FGD 和 SCR 过程置于同一反应器中进行. 由于细粉吸附剂
在含有脱硝催化剂的流化床反应器中的平均停留时间可比气体停留时间长 2~3 个数量级[14],显著
提高了吸附剂的利用率及污染组份的脱除率. 但其中氨的注入以及脱硝催化剂的使用、较高的操
作温度等均有待进一步完善.
本研究针对燃煤电厂尾气烟囱排放前的净化过程,试图开发一种无氨、低温、低投资、高效
的同时脱硫脱硝干法工艺,并对自制的新型吸附剂应用于脱硫脱硝过程的反应及再生性能进行了
评价.
2 实验
吸附剂制造与表征
在多孔 Al2O3 表面沉积一层 K2CO3 作为脱硫脱硝的新型吸附剂. 其加工方法参见文献[13, 15].
采用 HELOS X 射线颗粒粒度分析仪检测细粉吸附剂的平均粒径. 用 A