光波脱硫脱硝技术

黄敬文

（武汉朗涤环保科技工程有限公司 湖北武汉 430000）

1 课题的来源、目的、意义

1.1 脱硫技术

控制SO2排放工艺按其在燃烧过程中所处位置可分为燃烧前、燃烧中、燃烧后脱硫三种。

燃烧后烟气脱硫技术式当前世界唯一大规模商业化应用的脱硫方式，式控制SO2污染和酸雨的主要技术手段。而烟气脱硫被认为是控制SO2最行之有效的途径。烟气脱硫主要有湿法、半干法、干法等脱硫法。

1.2 脱硝技术

NOx排放控制技术大致分为：改进燃烧技术和烟气脱硝技术。烟气脱硝技术主要有SCR、SNCR和干法等脱硝技术。其中SCR和SNCR法是工艺成熟的方法，但是这两种方法能耗高，占地面积大，脱硝剂使用量大而且贵，使脱硝成本很大，厂家应付困难。

光波脱硫脱硝技术干法，此法优点很多：1、设备占地面积小；2、造价低；3、能耗小；4、无二次污染。适合我国现有国情，应该推广开来。而光波发生装置是整个光波脱硫脱硝技术工艺系统的核心。

2 光波脱硫脱硝内容

2.1 光波脱硫脱硝技术介绍

以喷雾形式用碱和氨作为吸收剂,在管道内吹入，并且同时吹入催化剂，和烟气进入光波装置中，在光波装置中脱硫和脱销。最后产物为硫酸盐、硝酸盐和硫，可以作为其它行业的物料。本技术充分利用光波能源和吸收剂、催化剂使烟气脱硫脱硝效果好，能量利用率提升，运行用度降低、设备的腐蚀性减小。

在光波脱硫脱硝技术中，光波发生装置是实现光波脱硫脱硝技术的关键之一。

2.2 光波脱硫脱硝技术反应机理

2.2.1 特点：光波装置是从电子束法发展而来的烟气脱硫脱硝技术。光波发生装置是靠光波电源在普通反应器中形成等离子体，产生高能光波形成非平衡等离子状态，产生大量活性粒子，而驱动粒子的能耗极小，因而能量利用率高，同时获得较高的脱硫脱硝效率。

通过光波发生装置产生的等离子和具有很强的氧化性的自由基，其中活性粒子的平均能量高于气体分子的键能。这些碰撞的结果是：一方面打开气体分子键生成一些原子和分子，另一方面产生大量的-OH、-O等自由基和氧化性极强的O3。由这些原子、分子和O3等组成的活性粒子所引起的化学反应最终将废气中的有害物质脱除（脱硫、脱硝）。

以上为活性粒子是光波发生装置作用产生的产物，SO2和NO，经过一系列的电化学反应：

2.2.2 特点：光波装置与电子束相比，由于光波只提高电子温度，而不提高粒子温度，能量效率比电子束照射法高2倍。光波发生装置设备简单，操作简便，耗电较电子束照射法低60%以上。对烟气进行脱硫脱硝治理所消耗的能量要小的多，因而成为现阶段脱硫脱硝的前沿，和发展方向。

2.3 脱硫脱硝工艺流程简介

废气经烟道至净化装置，从净化装置出来，进入光波反应器，在反应器混合段和含有大量吸收剂、催化剂、氧化剂的增湿粒子接触，通过粒子表面附着的水膜的蒸发，烟气温度瞬间降低且相对湿度大大增加，形成很好的脱硫脱硝反应环境。在反应段中快速完成物理和化学反应，烟气中的SO2、NOx在光波发生器的作用下生产硫酸盐、硝酸盐和硫。

2.4 碱性吸收剂和氨对脱硫脱硝效率的影响

由于NH3作为酸性产物的吸收剂费用高，运输存储不方便，容易造成NH3泄露等缺点，所以为备选吸收剂。而碱性物质作为吸收剂，在干法光波发生装置系统中，喷碱性吸收剂不影响SO2、NO的脱除效率，而且还可以提高SO2、NO的脱除效果。

2.5 气相中的O2和水蒸气对脱硫脱硝效果的影响

在光波发生装置工作中，O2和水蒸气可大大提高SO2、NO的氧化和脱除效率。离子的迁移速率会随湿度的增加而降低，因此，光波电流在湿空气中较低，水蒸气对SO2、NO的吸收率由于光波的存在而提高。当液相水通过电化喷嘴喷出时，它对SO2、NO的吸收能力急剧提高，脱除量远超过饱和的吸收量。

2.6 温度因素

在光波装置系统中，SO2在低温下脱除效率更高，SO2脱除效率随温度升高而降低，但是NO的脱除效率不变。

综上这些因素，在适当的温度、湿度下，采用光波脱硫脱硝技术，可以使脱硫效率达到90%以上，脱硝效率75%以上。

3 结语

低温光波脱硫脱硝烟气处理技术的，从中可以看出，本技术的优点：能耗低、无二次污染、运行温度低、吸收剂好量少、设备简单、操作简单、造价低等特点，是目前干法技术中在工业中最有应用前景的低温脱硫脱销技术，从技术上已经是可行的。我们应该大力、加快步伐去研究和推广这项技术。

[1]马大广.大气污染控制技术手册[M].北京：化学工业出版社

[2]唐国山.工业电除尘器应用技术[M].北京：化学工业出版社

[3]蒲恩奇.大气污染治理工程[M].高等教育出版社