文档介绍：烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展 ①
火电厂同时脱硫脱硝技术研究进展 ③
烟气脱硫脱硝除尘一体化技术 ⑦
烟气脱硫脱硝技术概述 14
烟气脱硫脱硝一体化技术 18
烧结烟气脱硫脱硝一体化技术分析 23
烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展 ①
烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展
摘要:随着氨法脱硫技术的不断更新和日益推广,液相同时脱硫脱硝技术受到了人们普遍的关注。江苏新世纪江南环保有限公司开发的LPC法烟气脱硫脱硝一体化技术,通过催化氧化作用将烟气中的NO氧化为NO2,解决了NO难溶于水溶液而无法液相脱除的难题,再结合氨法脱硫技术,利用脱硫吸收液吸收还原NOx,从而可以实现烟气的同时脱硫脱硝净化,具有良好的工程应用前景。
关键词:脱硫脱硝氨法脱硫液相催化烟气脱硫
1 概述
    燃煤烟气中SO2、NOX是大气的主要污染源。近年来,我国烟气脱硫行业靠引进吸收国外技术已发展到较大的规模,但是以此形成的以钙法为绝对主导的脱硫行业逐渐显现出脱硫石膏处置困难、设备结垢严重、消耗大量石灰石资源同时存在废水废渣等二次污染等问题[1],由于氨法脱硫电耗少、运行稳定、副产物可以变废为宝,因此逐渐受到了人们的广泛研究和关注[2],并且在国内也得到了很好的应用[3]。随着环境保护工作的深入,烟气脱硝已进入大气治理的重要日程,而目前工程应用中主流的脱硝技术仍然是国外引进的SCR技术,不仅投资高而且运行过程中由于要消耗催化剂和吸收剂,运行费用较高。所以,研究开发适合我国国情的无二次污染、资源消耗少、运行费用低的烟气脱硫脱硝技术对解决我国的SO2、NOX污染问题具有十分重要的意义,特别是开发具有自主知识产权的烟气脱硫脱硝一体化技术更具有深远的意义。
    目前同时脱硫脱硝技术大多处在研究阶段,尚未得到大规模工业应用。同时脱硫脱硝技术又可分为两大类:炉内燃烧过程的同时脱除技术和燃烧后烟气中的同时脱除技术,由于燃烧过程中的同时脱硫脱硝技术存在影响煤炭的燃烧程度,降低锅炉的热效率和脱硫脱销效率受限制等问题,燃烧后烟气同时脱硫脱硝成为了目前研究的热点[4,5],也是今后可能进行大规模工业化应用的重点,典型的工艺有湿法和干法。
    干式同时脱硫脱硝工艺包括电子束照射法、碱性喷雾干燥法、固相吸附和再生法以及吸收剂喷射等方法。以电子束照射(ER)法、活性炭吸附脱硫脱氮法工艺等为代表的干法工艺虽然有较好的脱硫、脱硝效率,但是装置能耗、大型化及后续收集副产物等问题是困扰其发展的关键,难以在大型装置上应用。
    湿式同时脱硫脱硝的方法目前大多处于研究阶段,包括碱液吸收法、氧化/吸收法、铁钴的螯合物络合吸收等方法。碱液的重复利用、有机溶剂的挥发和高成本、催化剂的稳定和再生还原、副产物的有效处置等是湿法的研究重点和难点。
    本文介绍的LPC(liquid-phase catalysis flue gas denitrification technology)法烟气脱硫脱硝一体化技术是江苏新世纪江南环保有限公司结合氨法烟气脱硫技术自主开发,该技术是利用液相催化氧化作用,利用烟气中的O2将部分NO氧化成NO2,并利用吸收液同时吸收烟气中的NOx和SO2。
    反应式(3-3)和(3-4)由于NO难溶于液相而难以实现,因此本技术的关键是NO到NO2的催化氧化,反应要消耗液氨,产物为氮气和副产物硫酸铵、***铵。此技术的核心是液相NO催化氧化催化剂的开发,通过与氨法烟气脱硫技术相结合,仅在脱硫吸收塔上设置一段脱硝段便可达到50%以上的脱硝效率(大于SNCR的脱硝率),使氨法脱硫与脱硝技术一体化,投资及运行成本大幅度降低。此技术符合国家脱硝技术导则方向,即在低NOx燃烧器的基础上,适当配合其它脱硝技术达到减排NOx的目标。
 LPC法烟气脱硫脱硝一体化技术研究现状
    NO催化氧化催化剂是本技术的关键,江苏新世纪江南环保有限公司利用无机惰性载体经过表面钝化处理后负载几种过渡金属氧化物制备了一系列催化剂,通过优化筛选,目前在工程应用条件下可以达到NO的近20%氧化率,结合氨法脱硫脱硝使总脱硝率达50%以上,通过中试装置试验分析,实现烟气脱硫脱硝一体化的目的。
图1  LPC法烟气脱硫脱硝一体化工艺流程
    工程应用中拟采用的工艺流程如图1所示:引风机来的烟气进入多功能塔后,首先用氨吸收液循环吸收废气中的SO2产生亚硫酸(氢)铵,脱硫后的烟气进入脱硝段,在LPC催化剂表面催化氧化并与吸收液接触过程中NOx被脱除吸收,脱硫脱硝后的净烟气经除雾后水雾量小于75mg/Nm3排放。吸收剂氨与吸收循环液混合后进入吸收塔,吸收废气中的SO2形成亚硫酸铵溶液,亚硫酸铵溶液在吸收塔底部被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液,脱硝吸收液与硫酸铵混合后送后处