燃煤烟气脱硝技术的研究进展及问题探讨

2018-02-05魏丽斯

资源节约与环保 2018年8期

关键词：氨气燃煤烟气

魏丽斯

（国家电投集团科学技术研究院有限公司北京 100033）

引言

在不破坏环境的前提下，有效的应用该类物质，是目前工业发展中主要追求的目标。本文在研究中主要介绍了燃煤脱硝技术，该研究对丰富脱硝技术的方法具有现实性意义，对未来工农业在发展过程中的环境保护具有指导性意义。

1 燃煤脱硝技术概述

煤是一种可燃性矿物，是我国工业生产、日常取暖等用途中重要的燃料，在其燃烧过程中会生成较多的氮氧化合物，主要的产生途径有三种：一是快速型氮氧化合物，煤炭中的碳氢离子团与空气中的气体氮在高温环境中反应，进而形成氮氧化合物；二是热力型氮氧化合物，在燃煤过程中，会产生大量的热，该种状况会促使空气中的氮气与氧气反应，形成氮氧化合物；三是燃料性氮氧化合物，煤在燃烧的过程中，经高温使其自身分解成离子化合物，后经与空气中的氧气反应，同样形成氮氧化合物[1]。燃煤烟气脱销技术从本质上来讲是将上述三种形式的氮氧化合物相互分离，以将其转化为液态物质、气态单质的方式来减少有害气体的形成。该种技术的应用能够在较大程度上降低燃煤对大气的污染，从而起到保护环境的终极目标。

2 应用燃煤脱硝技术的必要性

近年来，我国城市化建设全面推进，经济与科技的发展不仅提高了人们的生活水平，也在较大程度上促进了工业生产领域的发展，但是在工业生产的进程中，会带来较多的环境污染问题，其中最为严重的是大气污染问题，给人类的生存与发展带来的了极大的不便与影响，在众多的大气污染源中，危害最严重、传播范围最广的当属硫化物和氮氧化合物。随着人们环保意识的逐渐提高，我国在环境污染方面的治理逐渐凸显成效，能够有效的控制硫化物的排放，但是与之相比之下，氮氧化合物的治理仍处于初级阶段[2]。因此，在国家会议中，将其列为减排重点。燃煤脱硝技术的研发与广泛应用能够有效抑制碳氧化合物的形成与排放，在较大程度上提升环境保护的效用。

3 燃煤烟气脱硝技术的研究进展及问题探讨

我国迅速发展综合实力，不仅在经济、军事、科技方面，在环境保护方面也有了较为显著的成效，虽然目前对氮氧化物污染的治理还有待提升，但是在燃煤减排方面的发展正在逐步加强。燃煤烟气脱销技术在全球范围内经受了较为广泛的研究，并在不用程度上进行了实践应用。主要的应用方法有单独脱硝和脱硫脱硝同时进行，这两种方式对我国环境保护的发展都具有积极的影响作用，在该项技术的研究研究中主要的方式有以下几种：

3.1 联合脱硫脱硝法

与其他环境保护、节能减排的方式相比，该种方法较为复杂，且工艺较困难，在应用该种方式时，需要结合目前环保工艺中较为成效的两种技术的优势进行相应的工作。虽然该项工艺技术难度较大，但是，在具体的应用中，能够去除将近百分之九十的有害气体，并在该项技术的应用过程中，几乎不发生气体逸出等现象。主要的优势有两方面，一方面是能够在狭小的环境中发生反应，并且能够较好的适应工作人员提供的应用环境，能够有效的降低气体的逸出率，并减弱了对设备的腐蚀性，使设备的使用年限更为久远；另一方面是脱硫脱硝效率高，能够在降低催化剂用量的同时，提升整体的工作效率。

3.2 选择性还原

选择性还原法，顾名思义就是在燃烧的过程中，对其产生的气体进行有选择的还原，其工作原理是在具有还原特性的催化剂的作用下，还原氮氧化合物中的部分气体，在该过程中，催化剂的选用与使用是极为重要的步骤，就目前的研究与发展而言，主要应用的催化剂有铑、钯等元素、氨气以及技术氧化物催化剂三种。首先，铑、钯等元素在实际工作的应用中对温度的要求较低，但是具有极强的活性，该种特质决定了其在市场销售中具有较高的价格；其次，氨气的应用，该种催化剂在实际应用的过程中效率较高。但是在日常的工作中，该种催化剂的使用频率并不高，主要的原因有两方面，一方面是价格昂贵，另一方面是氨气属于无色当有刺激性气味的有毒气体，在运输、储存以及使用的过程中容易泄露，从而造成对生物、环境等的危害。但是，由于其具有较为显著的应用优势，已经有相关的研究人员对其储运的方式方法进行了相应的研究；最后，金属氧化物催化剂，该种催化剂不是固定的某一种，包含氧化锰、氧化亚铁等相关的混合物，该种催化剂在传统的燃煤烟气妥脱硝技术中应用较为广泛，但目前，由于其效率不高，而后续的研发人员也对氨气等物质进行了全面的开发研究。因此，该种方式面临着被替换的命运。