烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究

唐 岳 / 大唐环境产业集团股份有限公司

烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究

唐 岳 / 大唐环境产业集团股份有限公司

合理利用烟气脱硫技术和脱硫脱硝除尘技术，对提高综合生产效率发挥着非常重要的作用。目前，脱硫技术类型繁多，而面临不同生产状况时，需要选择与之相适应的技术，所以，还需从技术角度，对脱硫技术进行详细分析，并掌握脱硫工艺和要点，从而保证其可以从根本上提高脱硫效率。据此，本文主要对烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略进行了深入探究。

烟气脱硫技术；脱硫；脱硝；除尘；环保策略

一、烟气脱硫技术

（一）湿法

进入湿吸收剂，排出湿物质。主要利用碱性溶液作为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、固中进行脱硫，脱硫产物和残夜混合起来，是稀糊状的流体。

（二）半干法

进入湿吸收剂，排出干物质。半干法主要是指在有液相和气相介入脱硫方法，脱硫产物是干粉状。

（三）海水法

采用海水对烟气脱硫的方法，但是其受地域条件限制，而且存在氯化物严重腐蚀设备等问题。脱硫残液的PH非常低，需要配置参数合理的水质恢复系统，才能够实现环保要求的排放条件。

（四）干法

进入干吸收剂，排出干物质。干法是无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫。向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，也就是脱硫产物是粉状。

（五）电子束法

合理利用高能物理原理，采用电子束辐照烟气，或者以脉冲产生电晕对烟气实施脱硫。电子束法使用的脱硫剂是合成氨，目前只限于吨位并不大的燃煤锅炉烟气的脱硫。

二、烟气脱硝技术

（一）SCR

SCR脱硝技术是在催化剂的作用下，还原剂与烟气中的NOx反应生成无害的氮和水，以此脱除烟气中的NOx。选择性主要是指氨有选择地把NOx进行还原的反应。一般主要是通过使用合理的催化剂，在200℃-450℃的温度范围内有效开展。在NH3/NO=1的基础上，可以达到80-90%的脱硝效率。烟气中的NOx浓度一般都比较低，但是烟气的体积很大，所以，用在SCR装置中的催化剂的性能必须高。用在此条件下的催化剂一定可以满足燃煤锅炉高可靠性运行的要求。

（二）SNCR

SNCR脱硝技术主要是将NH3、尿素等还原剂喷进锅炉内和NOx进行选择性反应，不需要对话机，所以，应在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛的温度应在850-1100℃之间，迅速热分解成NH3，和烟气中的NOx反应生成N2和水，此项技术主要以炉膛为反应器。SCNR烟气脱硝技术的效率一般为30-80%，受锅炉结构尺寸的影响比较大。采用SNCR技术，主要是使用尿素替代氨作为还原剂。

三、烟气脱硫脱硝除尘一体化技术与环保策略

（一）催化烟气脱硫脱硝除尘技术

1.催化烟气脱硫技术。

烟气脱硫技术原理基本上是相同的，主要有双循环新型湍冲文丘里除尘脱硫技术，其是中石化自主知识产权的催化裂化除尘脱硫技术，采用文丘里组件和湍冲组件，围绕双塔双循环的烟气脱硫核心系统，形成烟气除尘脱硫工艺。另外，还有循环流化床干法技术，是比较先进的、应用广泛的烟气脱硫技术法，主要以循环流化床原理作为基础，采用干态消石灰粉作为吸收剂，并通过吸收剂多次循环，延长吸收剂和烟气接触时间，以此实现脱硫。循环流化床干法技术比较成熟，其发展前景也十分良好。

2.催化烟气脱硝技术。

催化烟气脱硝技术有选择性催化还原反应烟气脱硝技术和臭氧氧化烟气脱硝技术，其中，选择性催化还原反应烟气脱硝技术是将还原剂氨气下方的烟道内部，通过催化剂作用，把有害物质还原成氮气和水，其对温度要求非常高，在反应温度比较高的时候，催化剂会产生燃烧或结晶现象，而相反，则催化剂的活性会在各种因素影响下大大降低。臭氧氧化烟气脱硝技术中，臭氧可以把一氧化氮氧化成容易溶于水的高价态氮氧化物，然后氮氧化物和二氧化硫在洗涤塔内，同时吸收转化成溶于水的物质，然后脱硫脱硝。

3.催化烟气除尘技术。

静电除尘技术和气固分离系统都能够进行烟气除尘，静电除尘技术主要是利用电极产生高压电，在电场作用下，催化剂颗粒带电，由于正负电荷相互吸引，吸附催化剂的细小颗粒，再集中回收。气固分离系统则是传统的物理分离技术，先确定过滤的压降，为具有合适孔径大小的多孔过滤介质在表面收集固体，等到达到压降之后，反冲过滤器，把粘附的固体卸除干净，再经过灰斗回收，以此循环，然后实现气固分离。

（二）氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术

1.气体吸收。

气体吸收过程实际上就是溶质从气相向液相传递的过程，在此过程中，温度和压力一定的条件下，烟气和氨气接触时，部分吸收质向吸收剂进行质量传递，吸收过程和传速率相同，从而实现气液两相的动态平衡，这就是氨肥法脱硫脱硝除尘一体化技术中的气体吸收主要原理。

2.脱硫脱硝。

氨肥法脱硫主要是对二氧化硫的吸收过程，利用溶液对低浓度的二氧化硫进行吸收，氨分子和水分子很容易结合，从而形成氨的水化物，氨有极易溶于水的性质。在脱硫的过程中得到的产物可以将其作为吸收氮氧化物的吸收剂，对烟气而言，在氮氧化物中一氧化氮又占到近90%，所以要脱除的大部分为一氧化氮。

3.除尘。

首先，烟气中的粉尘高速通过文氏管反应器雾区，并向液膜高速运动。其次，在运动过程中产生离心力，受到离心力的影响粉尘的运动方向就会发生改变。再次，旋转运动产生的雾滴使粉尘靠近水膜。然后，会增大水雾封锁线的覆盖范围。最后，利用高强磁化器对循环水进行磁化，进而提升脱硫效率，同时提升了除去粉尘颗粒的效率。

（三）碳基材料法

碳基材料属于催化剂和吸附剂，其可以实现再生利用，并且具备良好的性能。目前，常用的碳基材料主要有活性炭、活性炭纤维、活性半焦、活性焦。活性炭的吸附功能比较强，可以吸附二氧化硫、氮氧化物、烟尘粒子。合理利用碳基材料脱硫脱硝除尘，操作十分简单，还能够节省占地面积，并且还可以产生良好的收益。

（四）脉冲电晕法

脉冲电晕法主要就是指在两端电机上增加高压电，高压电可以产生局部击穿，这样一来，就会产生放电现象，以此获取非热平衡等离子体。通过高能活性粒子，可以实现难以进行的化学反应，从而有效脱除烟气中的污染物。

（五）金属氧化物催化法

金属氧化物催化法在烟气脱硫脱硝的时候，主要是通过金属氧化剂的催化作用，有效提高脱硫脱销的活性。虽然脱硫率相对较高，但是脱硝率并不乐观。就环保策略的要求来看，金属氧化物催化法的脱硫脱硝率并不理想。而且，目前我国已经有氧化铜、氧化铝等金属氧化物，但是都难以达到较高的脱硫脱硝率，这就需要进一步深入探究新型催化剂。

四、结语

综上所述，伴随着科学技术的不断更新发展，脱硫技术已经十分成熟，但是脱硝技术依旧有待优化。而为了实现大气环境保护，实现自然环保目标，必须实现烟气脱硫脱硝一体化，并在一体化技术中，适当加入除尘技术，只有这样，才能够实现经济与环境保护共同发展的目标。在一体化技术中，还要加强对二次污染的注意，以此更好地实现自然环境保护。

[1]霍庆东.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘一体化[J].商品与质量,2016(51).

[2]周丹霞.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘一体化技术研究[J].资源节约与环保,2015(6):26-26.

[3]张景荣.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略研究[J].环境与发展,2017,29(4):128-129.

[4]蒋鑫.烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘一体化技术研究[J].工程技术:文摘版,2016(7):00021-00021.