滨海新脱硫脱硝工艺*专业

"每个礼拜一，都是我们聚焦秦淮河的时间，期待每一位关心、爱护秦淮河的市民，东方卫报025-，保护督察办公室5月11日公布，正在7省市进行第三批保护督察的7个督察组已完成阶段省级层面督察任务，诚然，时代在发展，经济在进步，蓝色可以无限创造，但蓝天永远无法。针对这些问题，尧都区*对山西鼎浩能源有限公司处以10万元罚款；临汾市*对万鑫达焦化处以20万元罚款；实际上，三是积极转化评估结果。

一、脱硫技术
目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单。

1.湿法烟气脱硫技术
优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90%，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占
分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。

2.干法烟气脱硫技术

优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫来说，设备简单，面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理等。

缺点：但反应速度慢，脱硫率低，*的可达60-80%。但目前此种脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备方面难度较大，设备运行的性、可靠性不高，且寿命较短，了此种的应用。

分类：常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂法、金属氧化物脱硫法等。
典型的干法脱硫是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

干法烟气脱硫技术在钢铁行业中已经有应用于于大型转炉和高炉的例子，对于中小型高炉该则不太适用。干法脱硫技术的优点是工艺简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟"现象，净化后的烟气不需要二次加热，腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、面积大，操作技术要求高。常见的干法脱硫技术有。

A.活性碳吸附法：

原理：SO2被活性碳吸附并被催化氧化为(SO3)，再与水反应生成H2SO4，饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生，同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可副产品H2SO4，液态SO2和单质硫，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进，出成本低、选择吸附性能强的ZL30，ZIA0，进一步完善了活性炭的工艺，使烟气中SO2吸附率达到95.8%，达到排放标准。

B.电子束辐射法：

原理：用高能电子束照射烟气，生成大量的活性，将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和(NO2)，一步生成H2SO4和(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收。

C.荷电干式吸收剂脱硫法(CD.SI):

原理：吸收剂以高速流过单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电荷，当吸收剂被到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面充分，使脱硫效率大幅度。此为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90%，而且设备单，适应性比较广泛。但是此脱硫靠电子束产生高能电子;对于一般的大型企业来说，需大功率的电子，对人体有害，故还需要屏蔽，所以运行和要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置，烟中SO2的脱硫达到排放标准。

D.金属氧化物脱硫法：

原理：根据SO2是一种比较活泼的气体的特性，氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性，在常温或低温下，金属氧化物对SO2起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与SO2发生化学反应，生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫，虽然没有污水、废酸，不造成污染，但是此也没有推广，主要是因为脱硫效率比较低，设备庞大，投资比较大，操作要求较高，成本高。该技术的关键是新的吸附剂。

以上几种SO2烟气治理技术目前应用比较广泛的，虽然脱硫率比较高，但是工艺复杂，运行费用高，防污不，造成二次污染等不足，与我国实现经济和发展的大方针不相适应，故有必要对新的脱硫技术进行和研究。

3.半干法烟气脱硫技术

半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末一颗粒喷动床脱硫、烟道脱硫等。

A.喷雾干燥法：

喷雾干燥脱硫是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成比较大的表面积，在气液两相之间发生的一种热量交换、传递和化学反应的脱硫。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等，目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下，此种的脱硫率65%～85%。其优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO、CaSO，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。所以，选择合理的吸收剂是解决此面临的新难题。

B.半干半湿法：

半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是：投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70%tn，并且腐蚀性小、面积少，工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫与湿法脱硫相比，省去了制浆，将湿法脱硫中的喷入Ca(OH)：水溶液改为喷入CaO或Ca(OH)：粉末和水雾。与干法脱硫相比，克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点，了脱硫剂的利用率，且工艺简单，有很好的发展前景。

C.粉末一颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:

技术原理：含SO2的烟气经过预热器粉粒喷动床，脱硫剂制成粉末状预先与水混合，以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内，与喷动粒子充分混合，借助于和热烟气的，脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率，而且对的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求，在浆料的含湿量和反应温度控制不当时，会有脱硫剂粘壁现象发生。

D.烟道半干法烟气脱硫:

该利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大，操作简单，需场地较小，适合于在我国应用。半干法烟道烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。

4.新兴的烟气脱硫

近几年，科技突飞猛进，问题已到法律高度。我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术，但大多还处于试验阶段，有待于进一步的工业应用验证。

A.硫化碱脱硫法

由Outokumpu公司研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气，产品以生成硫磺为目的。反应相当复杂，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等生成，由生成物可以看出耗能较高，而且副产品价值低，华南理工大学的石林经过研究表明中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变，将溶液pH值控制在5.5—6.5之间，加入少量起氧化作用的添加剂TFS，则产品主要生成Na2S203，过滤、蒸发可附加值高的5H0˙Na2S203，而且脱硫率高达97%，反应为：SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试，正在推广应用。

B.膜吸收法

以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术，已广泛的应用，尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体，效果比较显著，脱硫率达90%。是：他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器，以NaOH溶液为吸收液，脱除SO2气体，其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开，SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处，SO2与NaOH迅速反应，达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术，能耗低，操作简单，投资少。

C.微生物脱硫技术

根据微生物参与硫循环的各个，并能量这一特点，利用微生物进行烟气脱硫，其机理为：在有氧条件下，通过脱硫的间接氧化作用，将烟气中的SO2氧化成硫酸，从中获取能量。
生物法脱硫与的化学和物理脱硫相比，基本没有高温、高压、催化剂等外在条件，均为常温常压下操作，而且工艺流程简单，无二次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t量的H：S为基础;计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50%。无论对于有机硫还是无机硫，一经均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2，因此，发展微生物烟气脱硫技术，很具有潜力。四川大学的王安等人在实验室条件下，选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究，在较低的液气比下，脱硫率达98%。

D、烟气脱硫技术发展趋势

目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷，具体应用时要具体分析，从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展，某一项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科，因此，留意其他学科进展与研究成果，并把它们应用到烟气脱硫技术中是新型烟气脱硫技术的重要途径，例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术，由于他们各自*的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对治理的日益和工业烟气排放量的不断，投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。

各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的中取得了一定的经济、社会和环保效益，但是还存在一些不足，随着生物技术及*的不断发展，电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替的脱硫。

二、脱硝技术

常见的脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机理，降氮减排的技术措施可以分为两大类：

一类是从源头上治理。控制煅烧中生成NOx。其技术措施：①采用低氮器;②分解炉和管道内的分段，控制温度;③改变配料方案，采用矿化剂，熟料烧成温度。

另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx，其技术措施：①“分级+SNCR"，国内已有试点;②选择性非催化还原法(SNCR)，国内已有试点;③选择性催化还原法(SCR)，目前欧洲只有三条线实验;③SNCR/SCR联合脱硝技术，国内水泥脱硝还没有成功;④生物脱硝技术(正处于研发阶段)。

国内的脱硝技术，尚属示范阶段，还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠?脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。

脱硝技术具体可以分为：
前脱硝：加氢脱硝

洗选中脱硝：
1)低温
2)低氧
3)FBC技术
4)采用低NOx器
5)煤粉浓淡分离
6)烟气再循环技术

后脱硝：
1)选择性非催化还原脱硝(SNCR)
2)选择性催化还原脱硝(SCR)
3)活性炭吸附
4)电子束脱硝技术

其中SNCR脱硝效率在大型燃煤机组中可达25%～40%，对小型机组可达80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低氮技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、面积小，适合老厂改造，新厂可以根据锅炉设计配合使用。

而选择性催化还原技术(SCR)是目前成熟的烟气脱硝技术，它是一种炉后脱硝，早由于20世纪60~70年代后期完成商业运行，是利用还原剂(NH3，尿素)在金属催化剂作用下，选择性地与NOx反应生成N2和H2O，而不是被O2氧化，故称为“选择性"。目前上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR2种。此2种都是利用氨对NOx的还原功能，在催化剂的作用下将NOx(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水，还原剂为NH3。

目前，在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃～590℃)、中温催化剂(260℃～380℃)和低温催化剂(80℃～300℃)，不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低，催化剂的活性会，脱硝效率下降，且如果催化剂在低温下运行会使催化剂发生性损坏;如果反应温度过高，NH3容易被氧化，NOx生成量，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。目前，SCR大多采用高温催化剂，反应温度区间为315℃～400℃。该在实际应用中的优缺点如下。

优点：该法脱硝效率高，价格相对低廉，目前广泛应用在工程中，成为电站烟气脱硝的主流技术。

缺点：燃料中含有硫分，中可生成一定量的SO3。添加催化剂后，在有氧条件下，SO3的生成量大幅，并与过量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性，可尾部烟道设备损坏。虽然SO3的生成量有限，但其造成的影响不可低估。另外，催化剂中毒现象也不容忽视。

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DLWS脱硫

工艺以石灰石浆作为洗涤吸收剂，整个脱硫分为两个阶段进行，即上回路与下回路。两个阶段合成在一个吸收塔内。石灰石浆可单独引入上下回路，烟气沿切线方向吸收塔下回路，被冷却到烟气饱和温度，同时部分SO2被石灰石吸收生成石膏(CaSO4·2H2O)。冷却的烟气吸收塔上回路的喷雾区，经充分洗涤，达到SO2的吸收率，SO2转化为亚硫酸钙，经空气氧化后终吸收产物为硫酸钙晶体(石膏)浆液，含固量为15%。经脱水后，可根据应用要求形成商用石膏或抛弃型石膏。

DLWS工艺的特点是上下回路的PH值分别控制，上回路PH值(5.8-6.5)较高使SO2的去除率达到，下回路的PH值(4-5)较低，使石灰石易于溶解，吸收剂利用率，成本。脱硫效率可达95%。

 

SDA脱硫

SDA脱硫工艺以Ca(OH)2浆液作脱硫吸收剂，通过离心转盘式雾化器或气流式雾化喷嘴使吸收剂在喷雾干燥吸收器内雾化。热烟气吸收器与雾化剂吸收后，同时发生三种传热传质;

① 酸性气体从气相液滴的传质;

② 被吸收酸性气体与溶解的Ca(OH)2发生化学反应;

③ 液滴内水分的蒸发。

吸收干燥后的产物(主要是CaSO3.1/2H2O)与飞灰一起收集在吸收器的底部或集尘器中。SDA工艺在的工况条件下，脱硫效率可达80%-90%。其特点是副产物为固态，没有废水产生。但吸收剂Ca(OH)2价格较高，运行成本不低。

LIFAC脱硫

LIFAC干法烟气脱硫工艺采用石灰石粉作为SO2吸收剂。其脱硫分为两个阶段：

阶段是炉内脱硫，石灰石粉由气力喷入炉膛内850-1150℃区域，石灰石粉分解成CaO和CO2，部分CaO和烟气中的部分SO2反应生产CaSO4;

第段活化器内脱硫，热烟气活化器雾化增湿，使烟气中未反应的CaO水合生成Ca(OH)2。同时，部分CaSO3氧化为CaSO4。脱硫灰中未*反应的CaO，可通过部分脱硫灰返回活化器再循环加以利用，以吸收剂的利用率。LIFAC的脱硫效率为60%-85%。

LIFAC工艺的特点是综合了炉内脱硫和喷雾干燥脱硫的优点，工艺较为简单，方便。但石灰石需加工成40μm以下的粉体，运行费用较高。

  

脱硝工艺
烟气脱硝

由于炉内低氮技术的局限性,使得NOx 的排放不能达到令人满意的程度,为了进一步NOx 的

排放,必须对后的烟气进行脱硝处理。目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半干法和湿法3 类。其中干法包括选择性非催化还原法( SNCR) 、选择性催化还原法(SCR) 、电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等。

在众多脱硝当中,SCR 脱硝工艺以其脱硝装置结构简单、无副产品、运行方便、可靠性高、脱硝效率高、一次投资相对较低等诸多优点,在和欧美了广泛的商业应用。

   

SCR脱硝

SCR 装置主要由脱硝反应剂制备和反应器本体组成。通过向反应器内喷入脱硝反应剂N H3 ,将NOx 还原为。由于此还原反应对温度较为,故需加入催化剂,以反应的温度要求,增强反应活性。

采用高含尘工艺时,SCR 反应器布置在省煤器和空气预热器(空预器) 之间。其优点是烟气温度高,了催化剂活性要求;缺点是烟气中的飞灰含量高,对催化剂的防磨损和防堵塞的性能要求较高。对于低含尘工艺,SCR 布置在烟气脱硫( FGD) 之后、烟囱之前。此时虽然烟气中的飞灰含量大幅,但为了催化剂活性对反应温度的要求,需要安装蒸汽加热器和烟气换热器( GGH) ,复杂,投资,故一般选择高含尘工艺。

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