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發布者︰环亚AG環保設備 發布時間︰2017-05-10

硫氧化物(SOx,一般98%~99%為SO2,其余為SO3)和氮氧化物(NOx,一般90%~99.5%為NO,其余為NO2)的排放是形成酸雨的主要原因,它們對人類健康和自然界的生態平衡造成極大的︰。據估計,全球每年排入大氣的硫氧化物約2億t,氮氧化物約5000萬t。1995年我國工業SO2排放量約2300萬t,其中90%來源于燃煤煙氣(通︰O21000~4000*10-6體積分數);NOx排放量估計有700萬t,其中60%來源于燃煤煙氣(通︰Ox300~800*10-6體積分數)。煤炭是當前世界各國的主要能源之一,1996年在我國的一次能源中佔73%,其中84%(按10億t/a計)以上是通過燃燒方式利用的,預計21世紀煤炭仍將在我國能源中佔據主導地位。可見,控制SO2和NOx的排放與能源的潔淨生產和充分利用密切相關。因此,如何脫除燃煤煙氣中的SO2和NOx,已成為當前迫切需要解決的問題之一。
  燃煤煙氣中的SO2是煤炭所含硫在燃燒過程中形成的,而產生NOx的途徑主要有兩條︰一是煤燃料中的雜環氮化物在火焰中發生熱分解和氧化;另一是空氣中的氧和氮在高溫下直接化合。要從根本上減少SO2的排放,當然是使用不含硫或含硫量低的煤燃料。而要減少NOx的排放,燃燒過程尤其是燃燒溫度的控制至關重要。我國產煤普遍含硫量較高(平均含硫1.3%,有的甚至超過3%),燃燒裝置又大多老化落後,因此,正確選擇脫硫脫硝技術是一個關鍵性的問題。
  1、脫硫技術
  根據燃料所經歷的不同燃燒階段,脫硫技術可分為燃料預脫硫、燃燒過程脫硫和煙氣脫硫三種技術。與前兩種技術相對照,煙氣脫硫技術利用原有燃煤設施,只在煙氣出口處安裝脫硫裝置,因此適用于任何燃煤廠;而且,即使對燃料進行了預脫硫和燃燒過程脫硫,由于脫硫效率的限制,煙氣脫硫技術仍是   後一道控制SO2排放的關口。
  煙氣脫硫工藝經幾十年的研究,目前有數百種之多,但獲得工業推廣應用的僅為幾種。究其實質,主要是將SO2氧化轉化為硫酸或硫酸鹽,或還原為硫,以便于回收利用。從方法上來講,主要是吸收法,分為濕法干法兩大類,兩者之間的區別在于︰濕法吸收過程中,吸收劑是以漿液或液體的形式來吸收煙氣中的SO2;而干法吸收過程通常采用固體吸收劑。濕式石灰石石膏工藝是當前世界上應用   廣泛、技術   成熟的煙氣脫硫工藝,約佔全世界煙氣脫硫裝置的85%以上。MnO、CuO、ZnO是干法吸收過程   常使用的固體吸收劑。還有一類干法脫硫工藝是利用還原性氣體,如煙氣中的CO,在Cu/CeO2等螢石結構氧化物摻雜過渡金屬離子形成的摧化劑,或鈣鈦礦型氧化物催化劑的作用下,將SO2還原成工業上有用的硫磺。該法除了Claus和Superclaus過程已獲得實際應用外,實驗室研究較多。比較濕法干法兩大脫硫過程的特點,濕法工藝技術成熟,脫硫效率高(一般超過90%),適用範圍廣,處理煙氣量大,操作簡單,運行成本少;但其工藝路線長,設備龐大,投資較高,排煙溫度低,不利于煙氣排放,此外還有污水處理問題。干法則與此相反。
  2、脫硝技術
  改變燃料結構、改進燃燒裝置、改善燃燒過程可大大減少燃煤煙氣中NOx的排放。但是,由于與選擇煙氣脫硫技術具有相同的原因,煙氣脫硝技術仍為人們所關注。同樣,煙氣脫硝方法也可分為濕法和干法兩大類。濕法通常也采用吸收的方法,一般先把難吸收的NO氧化成NO2後再吸收。濕法吸收的缺點是脫硫脫硝設備復雜,產生污水且吸收劑後處理困難。干法脫硝   早也采用活性碳作吸附劑,還有分子篩、離子交換樹脂等,吸附的NOx可回收,但吸附法處理煙氣量少。
  依據NOx的反應性煙氣脫硝方法還可分為氧化法、還原法和分解法,這是目前常用的這一技術的分類方法。采用氧化法的目的一般是為了提高NO的反應性,以利于吸收或繼續反應。有臭氧氧化法和催化氧化法,臭氧氧化法又分為黃磷法和電子束法(或脈沖放電法)。采用還原法使NOx還原為N2是研究較多、技術也較成熟的一種煙氣脫硝方法按照反應機理又區分為非選擇性催化還原法、選擇性催化還原法和非催化選擇性還原法。還有一種引起廣泛注意的脫硝方法是NOx的直接分解法。NOx在催化劑的作用下直接分解為N2和O2的設想也是由Iwamoto等人于70年代末提出的,一度被認為是   有前景的脫硝方法,但是大量研究表明,氧是NOx催化分解過程的致命物質。這個問題不解決,就難以有實際用途。 

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