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亚博体育app下载苹果亚博足球app下载应用亚博体育app下载苹果同时脱硫脱硝技术研究进展

发布日期:2014-3-18    浏览次数:2648
马双忱,苏   敏,马京香,孙云雪,金   鑫
(华北电力大学环境学院,河北 保定 071003)
摘■要:对利用亚博体育app下载苹果同时脱硫脱硝技术进行了综述 ,分析了亚博体育app下载苹果对NOx的脱除 机理。亚博体育app下载苹果同时脱硫脱硝技术具有明显的一体化脱除特性,但亚博体育app下载苹果的发生费用却制约了它的应用。介绍了目前国外在工程上应用的低温氧化技术(LoTOx),分析了其脱除 效果及优缺点。
关键词:亚博体育app下载苹果;同时脱硫脱硝;低温氧化技术
中图分类号:X701 文献标志码:A 文章编号:1006-5377200904-0029-03
煤炭作为主要能源物, 其燃烧过程排放的SO2 、NOx等污染物的总量很大,会造成严重的大气污染 ,危害人类健康。对SO2的控制 ,目前较为成熟的技术是石灰石—石膏法,脱除效率可达95%以上。此外 还有炉内喷钙脱硫、 电子束法脱硫等技术 。对NOx的控 制分为两类,一类是 控制燃煤过程中NOx的生成,主要 有低氧燃烧法、两段燃烧法和烟气再循环法等 。另一类是通过物理化学方法进行脱除,主要有催化、 吸收、吸附、放电等。其中广泛应用的是选择性催化还原法(SCR),脱除效率达 90%以 上。随着国家对火电厂污染物排放的要求越来越严格, 同时脱硫脱硝已成为烟气污染物控制技术的发展趋势。目前国内外广泛使用的是湿式烟气脱硫和 NH3选择催化还原技术脱硝的组合。该技术的脱硫脱硝效率虽然高,但是投资和运行成本昂贵。其他的脱硫脱硝技术还包括等离子体法、催化法、吸附法等 ,但只有少数进入生产应用。
烟气中NOx的 主要组成 是NO(占 95%),NO难溶于水,而 高价态的 NO2、N2 O5等可 溶于水生成 HNO2和HN O3, 溶解 能力大 大提高 ,从而 可与 后期的 SO2同时吸收 ,达 到同 时脱 硫脱 硝的 目的 。臭 氧作 为一 种清 洁的 强氧 化 剂, 可 以 快速 有 效地 将 NO氧 化 到 高价 态 。电子 束法 和脉 冲电 晕法 虽然 能够 产生 强氧 化剂 物质 ,如·OH、 ·HO2等 ,但工 作环境恶 劣,自 由基存活 时间非常短,能耗较高。O3的生存周期 相对较长,将少量氧气或空气电离后产生O3,然后送入 烟气中,可显著降低能耗。目前利用亚博体育app下载苹果进行脱硫脱硝在国 外已有工程应用实例,在我国还处于探索阶段。
1、亚博体育app下载苹果脱硝机理
亚博体育app下载苹果的氧化能力极强,从下表可知,亚博体育app下载苹果的氧化还原电位仅次于氟,比过氧化氢、高锰酸钾等都高。此外,亚博体育app下载苹果的反应产物是氧气,所以它是一种高效清洁的强氧化剂。亚博体育app下载苹果脱硝 的原理在 于亚博体育app下载苹果 可以将难 溶于水 的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高价态氮氧化物。浙江大学 王智化等 人对亚博体育app下载苹果 同时脱硫 脱硝过程 中NO的氧化机理进行了研究,构建出O3与 NOX之间65步详细的化学反应机理,该机理比较复杂。在实际试验中,可根据低温条件下亚博体育app下载苹果与NO的关键反应进行研究。
低温条件下,O3与NO之间的关键反应如下:
NO+O3→NO2+O2                        (1)
NO2+O3→NO3+O2                      (2)
NO3+NO2→N2O5                        (3)
NO+O+M→NO2+M                       (4)
NO2+O→NO3                               (5)
2   亚博体育app下载苹果同时脱硫脱硝研究概况
臭 氧同 时 脱硫 脱硝 主要 是利 用 亚博体育app下载苹果 的强 氧化 性将NO氧化 为高价态 氮氧化物 ,然后在 洗涤塔内 将氮氧 化物和二氧化硫同时吸收转化为溶于水的物质,达到脱除的目的。浙江大 学王智化等对采用亚博体育app下载苹果氧化技术同时脱硫脱硝进行了试验研究,结果表明在典型烟气温度下,亚博体育app下载苹果对NO的氧化 效率可 达84 %以上, 结合尾 部湿法 洗涤 ,脱硫率近100%,脱硝效率也在O3/NO摩尔比为0.9时达到86.27%。Young  Sun  Mok  和Heon-Ju  Lee将亚博体育app下载苹果通入烟气中 对NO进 行氧化, 然后采用 Na2S和NaOH溶液进行吸收,最终将 NOx转化为N2,NOx的去除率高达95%,SO2去除率约为100%。Zhihua  Wang等将O3注入模拟烟气进行脱除SO2、 NOx以 及Hg的研究,然后采用碱吸收 塔对烟 气进 行洗涤 ,结果 表明 NO和 Hg 的脱除0率与O3的注入量有关,当O3加入 量为200ppm时,NO的脱除效率可达到85 %,此工艺对 NO和SO2的脱除率最高可分别达到97%和100%。此 外 Si rpa   K. Nel o等 在臭 氧 氧化 的 基础 上 ,用H2O2进行吸收,也得到了较好的结果。BOC公司将其专利低温氧化技术(LoTOx)授权给Belco(贝尔哥)公司,把这种NOx控制技术同Belco公司的EDV湿式洗涤器结合起来应用于石油精炼厂,该系统可以同时脱除烟气中的NOx、SO2和颗粒物。
3   亚博体育app下载苹果同时脱硫脱硝的主要影响因素
利用亚博体育app下载苹果 同时脱硫脱硝的影响因素主要有摩尔比、反 应温度、反应时间、吸收液性质等,这些因素对脱硝和脱硫效率都有不同程度的影响。
3.1   摩尔比
摩尔比(O3/NO)是指O3与NO之间摩尔数的比值,它 反映了 亚博体育app下载苹果量相 对于一氧 化氮量的 高低。NO的氧化率 随O3/NO的升高 直线 上升。 目前 已有的 研究 中,在0 .9≤O3/NO<1的情况下,脱硝率可达 到85%以上,有的甚至几乎达到100%。根据式(1)可见,O3与NO完全反应的摩尔比理论值为1,但在实际中,由于其他物质的干 扰,可发生一系列其他反应,如式(2)~(5),使得O3不能100%与NO进行反应。
3.2   温度
由于亚博体育app下载苹果 的生存周期关系到脱硫脱硝效率的高低,所 以考察亚博体育app下载苹果对温度的敏感性具有重要意义。王智化等人 在对亚博体育app下载苹果 的热分解 特性的研 究中得出 在150 ℃的低温条件下,亚博体育app下载苹果的分解率不高,但随着温度增加到250℃甚至更高时,亚博体育app下载苹果分解速度明显加快。Zhihua Wang等人也 得出在 25 ℃时臭 氧的分 解率只 有0. 5%,当温 度高于200℃时,分解率显著增加。这些结果对研究亚博体育app下载苹果在烟气中的生存时间及氧化反应时间具有重要意义。
3.3   反应时间
亚博体育app下载苹果在烟 气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可,在ISHWAR K. PURI的研究中,反应时间在1~10 s之间对反应器出口的NO摩尔数没有什么影响,而且增加停留时间并不能增大NO的脱除率。这主要是因为 关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到,不需要较长的亚博体育app下载苹果停留时间。
3.4   吸收液性质
利 用亚博体育app下载苹果将 NO氧 化为高 价态的氮 氧化物 后,需要进 一步地吸收 。常见的吸 收液有Ca(OH)2、NaOH等碱液 。不同的吸收剂产生的脱除效果会有一定的差异。例如 王智 化等 人在利 用水 吸收 尾气时 ,N O和 SO2 的脱除效 率分别达 到86. 27%和100%。这 是利用气体 在水中的溶 解度进行吸收,也有试验利用吸收液将高价氮氧化物还原成为N2后直接排入大气中,如Young  Sun  Mok和Heon-Ju Lee采用Na2S和NaOH溶液作为吸收剂,NOx的去除率高达95%,SO2去除率约为100%,但存在吸收液消耗量大的问题。
4   亚博体育app下载苹果氧化技术的工程应用
美国BOC公司开发的LoTOx是一种低温氧化技术,将氧/亚博体育app下载苹果混合气注入再生器烟道,将NOX氧化成高价态且易溶于水的 N2O3和N2O5,然后通 过洗涤形成HNO3。
主要的反应如下:
NO+O3→NO2+O2                         (6)
2NO2+O3→N2O5+O2                      (7)
N2O5+H2O→2HNO3                       (8)
采用LoTOx技术可得到较高的NOX脱除率,典型的脱除 范围为 70%~9 0%,甚至 可达到 95%,并 且可在 不同的 NOX浓度 和NO、NO2的比 例下保 持高效 率;因 为未与NOX反应的O3会在洗涤器内被除去, 所以不存在类似SCR中O3的泄漏 问题;除以上优点外,该技术应用中SO2 和CO的 存在不 影响N OX的去 除,而 LoTOx也不 影响其他 污染物控制 技。BELCO公司将 LoTOx技 术与自己研发的EDV(Electro-Dynamic Venturei)洗涤系统结合形成一体化的脱硫脱硝系统,用 于石油精炼厂中加热器、锅炉等的废气治理。经氧化后生成的N2O5通过EDV洗涤器 很容易与烟气中 水分发生反应 生成HNO3,然后再同洗涤剂生成盐类,最后通过洗 涤清理排出系统外。具体的化学反应如下:
N2O5+H2O→2HNO3                       (9)
HNO3+NaOH→NaNO3+H2O             (10)
LoTOx-EDV系统可 使NOx排放减 少到10 μg/g以下, 可 满足 最 严格 的 减排 要 求。 并 且不 会 使S O2转 化为SO3, 此外,烟气 中的颗粒 物和硫化物 对亚博体育app下载苹果消 耗或NOX脱除 效率的影响并不明显,该系统不仅可以 高效去除氮氧化物,而且对二氧化硫和粉尘等颗 粒物也有明显的去除效果。此外,它不存在堵塞、氨泄 漏等问题,是一种应用前景广阔的脱硫脱硝技术。根 据 MA R A M A 2 0 0 7 评 估 数 据 报 告 , 在 保 证NOX脱除 率为 8 0%~ 95 %的情 况下 , LoT Ox运 行费 用为1700 ~1950美 元/吨NOX,比SCR的运 行费用236 4~24 58 美元 /吨NOX要低 。 目前 LoTOx技术 已有 应用 实例 , 如 大 西 洋 中 部 的 某 石 油 精 炼 厂 采 用 该 技 术 进 行NOX的 脱除 ,Ohi o地 区 的1 台 25 MW 燃 煤锅 炉 采用 该技术 进 行 了工 程 示范 , NOX去 除率 可 达8 5 %~9 0 %;在Ca li forni a地 区, 某利 用LoTOx技 术的 熔铅 炉可 去除8 0%的NOX。
5   结语
(1) 随着 环 保 要 求 的 日 益 严格 , 传 统 的 烟 气 脱硫 脱 硝 工 艺 将 不 能 满 足 严 格 的 减 排 要 求 , 此 外 , 传统 工 艺 还 存 在 设 备 投 资 高 、 占 地 面 积 大 、 系 统 复 杂等 缺 点 。 因 此 开 发 工 艺 简 单 、 可 靠 的 脱 硫 脱 硝 工 艺具有 重 要意 义。
(2) 采用亚博体育app下载苹果 的高级 氧化技 术不仅对 NOX具有 良好的脱除效果,而且对烟气中的其他有害 污染物,比如重金属汞也有一定的去除能力。
(3)影响亚博体育app下载苹果同时脱硫脱硝的因素主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等。
(4)LoTOx的工程应 用表明该技 术在国外已 进入工业化应用阶段,但现阶段亚博体育app下载苹果的制备费 用较高,制约了该技术的推广使用,随着亚博体育app下载苹果发生装置 的逐步改进,亚博体育app下载苹果 氧化 同时 脱硫 脱硝 技术 必将 会有 更加 广泛 的应 用前景。
参考文献:
[1] 雨景梅,张辉,刘东明. 燃煤电厂烟气脱硫技术发展概况[J].锅炉制造,2008(1):40-43.
[2] 赵卫星,肖艳云,林亲铁,岳建雄,廖新娜.烟气脱 硝技术研究进展 [J].广东 化工,2007(5):59-61.
[3] 魏林生,周俊虎,王智化,岑可法.亚博体育app下载苹果氧化结合化学吸收同时脱硫脱硝的研究[J].动力工程,2008(1):112-116.
[4] 王旭伟,鄢晓忠,陈彦菲,等.国内外燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术的研究进展[J].电站系统工程,2007(4):5-7.

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