烟气脱硫脱硝一体化技术研究

齐芸芳

摘要：本文首先对于工业烟气中的脱硫脱硝技术概要进行介绍，其次从两个方面说明了工业生产中脱硫工艺所存在的几点漏洞，最后从不同的方面和角度对于提高脱硫效率，减少环境污染进行综合阐述，希望能够推动脱硫脱硝一体化的建设，减少对于周围环境的污染程度，构建绿色，环保的生态系统。

关键词：烟气;脱硫脱硝;一体化技术

引言：

燃烧的烟气中含有大量的硫化物以及氮化物，这些物质如果没有经过处理直接排放到空气中将会对自然环境造成重大的破坏，严重影响人类社会的正常生活。同时随着工业化程度的不断加深，很多的城市工业每天都在增加排放出来的烟气，所以减少烟气中的硫化物质，是我们当前需要迫切考虑和关注的主要问题。

一、脱硝脱硫技术概要

脱硫脱硝原本需要两步完成的工作，当前只需要应用一定的技术手段就可以实现一体化的连续工作。目前很多的发达国家生产工业都已经普遍利用了这样的装置，但是在大型的生产工业中应用效果不是很明显，即使是当前科技发展程度最高的国家这项工艺仍然处于初级的实验阶段。根据脱硫原理的不同可以将一体化系统分为不同的部分，分别为联合脱硫脱硝和同时脱离技术。二者的共同点在于整个反应的进行都是处于一个发生装置中进行，二者的缺点在于是否需要添加额外的氨气从而达到脱硫目的。应用联合脱硫技术需要分为两个不通过部分脱除内部的二氧化硫以及三氧化硫，用氨气作为还原剂。所以这种技术实质上还是分布进行的，但是对于同步脱硫技术而言可以称为一体化技术，仅仅需要用一种反应剂就可以在整个反应的过程中所有的硫元素清理干净^[1]。

联合脱硫技术需要应用碳质的材料吸附方法，这种方法在使用之前应该准备好活性炭和活性焦，虽然后者应用不是很广泛但是配置的方法和活性炭类似，因为这种材料体积较小，单位强度比较大，所以具有更好的脱硫性能。一般烟气中所含有的二氧化硫和三氧化硫在活性焦的作用下能够转换为硫酸，氮氧化物则能够在氨气的影响下分解为水和氮气。

这种方法的工艺过程比较简单，主要可以分为三个环节分别为吸附，分解和再生三个部分组成。首先外部的煤烟进入活性焦吸附的吸收塔内部，二氧化硫在这个部分被吸收，在下一个阶段内部的氨气能够清除氮化物。很多的国家当前已经能够成功将这种技术应用于工业生产中，并且脱硫脱硝的效率高达98%。但是应用活性焦还是存在一定问题的，例如在控制塔内部喷射氨气容易增加该种材料的黏附性，导致内部的气流流通不顺畅，所以反应塔内部的气流应该稳定控制在一定范围内，具体的细节还有待于进一步完善。

二、当前一体化技术存在的主要问题

（一）脱硫效率不高

对于很多的中小型企业而言，限于内部的经济，技术实力以及外部的市场环境影响，在研究烟气脱硫脱硝工作中缺少专业的实验设备和计划方案，因此这项工作研究的实际价值很难被体现出来。为了能够全面提高脱硫脱硝效率，减少对于周围环境的影响和危害，目前中小企业可以采用炉内喷钙技术，对于经济实力不是很突出的企业而言这种技术不仅操作起来方便简单，在实现精准脱硝的前提条件下，未来在市场的发展同样具有很大的潜力，因此有关企业可以尝试研究一下这种方案。

（二）材料发展缓慢

当前市场流动比较广泛的材料主要包含了活性炭吸附和氧化铜材料。首先应用这两种吸附材料因为内部的空隙比较大，因此适用于很多的复杂环境，尤其对于活性炭而言应用在脱硫脱硝工艺中效率非常明显，但是目前存在的问题在于随着国家工业化规模的不断扩大，活性炭材料无论是质量上还是数量上都已经无法满足工业生产制造的要求。其次对于氧化铜材料而言，这种吸收还原的方法用氧化铜作为吸收剂，在反应塔中注入一定数量的氨气，将氧化铜和二氧化硫集中在氧化性比较强的区域中反应生成硫酸铜，饱和后的气体可以被送回炉中进行再生处理。氧化铜工艺虽然具备比较好的反应效果，但是铜毕竟作为一种微量元素，在自然界中的造价比较昂贵，所以如果将这种材料大规模投入生产制造中，将会消耗较多的经济成本，不利于企业的长久发展。

当然随着时代的进步，很多的新型电子设备已经应用在实际的脱硫脱硝工艺中，例如电子光束和脉冲电晕的方式。但是新型的电子设备需要高昂的日常维护费用以及防护装置，在平常的工作中还需要防止出现能源外泄的情况^[2]。

三、提高一体化系统工作效率的主要措施

（一）创新施工工艺

现代企业完全可以利用创新工业生产模式的方式来提高脱硫脱硝的效率，例如目前国内已经成功应用的选择性脱硫脱硝技术，该种工艺可以作为辅助生产技术保证材料中烟气的碳化物能够被最大程度上还原为氮气。同时在高效率的催化剂作用之下还可以将原本的二氧化硫再次还原成硫酸铜或者硫酸无害的物质。目前在生产中这种技术已经被发展成为多种多样的工艺形式，虽然形式不一但是最后具体操作的形式还是一样的。在所有的工序中都需要完全开展除尘业务，并且运用高温隔绝的方式进行脱硝工艺，最后一步还需要将硫化物利用一定的化学手段还原为无害的物质，从而帮助企业实现高效脱硫的目的。

（二）高效选择氯酸氧化法

在烟气脱硫一体化工业发展的过程中，应用氯酸进行液化脱硝也是一种效率比较高的技术手段，这种方式的反应原理如下首先将烟气搜集到反应塔内部，然后用氯酸这种物质将内部的硫化物和氮化物转换为无害或者可以用于工业生产的硝酸，硫酸等物质。相关的技术人员甚至可以投入适当的烧碱和硫化钠吸收反应塔中没有反应完全的物质，直到将所有的酸性物质全部吸收完毕。应用氯酸进行反应的主要优点在于适应能力比较强，对于周围的环境反应温度需求不是很大，能够满足企业的动态发展需求，同时应用人员需要能够注意的一点在于通常情况下的氯酸都是具有较强的腐蚀性的，因此在应用这项技术之前应该事先检查材料设备的内部性能以及质量，所以这也就需要投入更多的资金去研究这些问题^[3]。

（三）科学应用新型再生工艺

干式吸附再生工艺在市场上主要分为三种不同的表现形式，分别为尿素法，LILAC以及NIXSO技术。其中后者的作用机理主要为将钠盐等物质涂抹在反应球中，外部的钠盐能够在球体进行转动的过程中将燃烧的烟气中含有的硫化物指全部吸收。同时工作人员还可以二次利用这些已经吸附饱和的材料，将这些钠盐投入到合适的环境下，钠盐能够因为温度的催化从新分解出来原来吸收的氮氧化物。当这种分解出来的物质在空间中达到浓度最大范围的时候吸附剂也就可以停止分解达到一个平衡位置，工作人员也就可以对于其余的气体进行搜集和利用，这种方式在平常的生活中应用范围也是比较广阔的^[4]。

四、结束语

现代化工企业要想能够取得持续长久的发展，一方面应该努力提高自身的产品质量，另一方面还应该应召国家保护环节的生态要求。所以本文希望能够通过对于脱硫脱硝技术的阐述帮助更多的中小型生产企业在生产的过程中发现自身的不足所在，并且积极利用新型科技设备对于生产的工艺进行创新发展，最大程度上减少对于周围的污染。

参考文献：

[1]  康新园，KANGXinyuan. 燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展[J]. 洁净煤技术，2014（6）：115-118.

[2]  劉涛，曾令可，税安泽，等. 烟气脱硫脱硝一体化技术的研究现状[J]. 工业炉，2017，29（4）：12-15.

[3]  李鸿琦，章小林，李小定. 烟气脱硫脱硝一体化技术的研究进展[J]. 电力科技与环保，2014，30（3）：14-15.

[4]  吴兴斌，杨冰，李延真. 氨肥法烟气脱硫脱硝除尘一体化技术的研究[J]. 化工管理，2016（31）：165-165.

（作者单位：北京工业大学）