烟气脱硫脱硝技术

烟气脱硫脱硝技术脱硫及脱硝的意义废气中的SO2、NOx在一定物化条件下形成酸雨。造成金属腐蚀和房屋建筑结构破坏；大气中的NOx，则会产生光化学烟雾，危害人体健康和动植物生长，对大气环境及生态平衡造成严重影响。酸雨毁坏的森林一、烟气脱硫技术烟气脱硫技术：一种将烟气中SOx进行分离，转化为一种长期稳定、不对周边环境造成二次污染的物质的方法。1.1烟气脱硫的分类（1）按应用脱硫剂的形态分为：①干法脱硫：采用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂；②湿法脱硫：采用液体吸收剂洗涤烟气，以除去SO2。干法优点：净化后烟气温度降低很多，从烟囱向大气排出时易扩散，无废水问题；缺点：脱硫率低。湿法优点：脱硫率高，易操作控制；缺点：存在废水后处理问题，烟气经洗涤处理后，烟气温度降低较多，不利于高烟囱排放扩散稀释，易造成污染，目前实际中广泛使用的是湿法，因为SO2为酸性气体，采用碱液吸收。烟气脱硫的分类烟气脱硫的分类（2）按烟气脱硫生成物是否回收分为：①抛弃法：用碱或碱金属氧化物与SO2起反应产生硫酸盐或亚硫酸盐而作为废料抛弃；②回收法（再生法）：碱与SO2反应，其产物通常是S或H2SO4，而碱液循环使用，只需补充少量损失的碱。燃煤锅炉烟气脱硫工艺此类烟气主要特点：含尘量大，温度较高，SO2浓度低，气量大，因而锅炉烟气脱S工艺中加有除尘，调温等预处理过程。目前应用较多的方法有：石灰/石灰石法、氧化镁法、钠碱法、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。1.2石灰/石灰石法石灰石是最早作为废气脱S的吸收剂之一，目前应用较普遍的是湿式石灰/石灰石-石膏法、改进的石灰/石灰石法和喷雾干燥法。利用石灰或石灰石浆液作为洗涤液吸收净化烟道气中的SO2并副产石膏。优点：吸收剂价廉易得；副产物石膏可回收用作建筑材料；缺点：易发生设备结垢堵塞或磨损设备。解决这个问题最有效的办法是在吸收液中加入添加剂，目前工业上采用添加剂有：氯化钙（CaCl2）、Mg2+、已二酸、氨等。加入添加剂后，不仅能抑制结垢和堵塞现象，而且还能提高吸收效率。1.2.1、湿式石灰/石灰石-石膏法（1）反应原理分为吸收和氧化两个工序。吸收过程：氧化过程（2）工艺过程主要有三部分组成SO2的吸收，固液分离，固体处理OHCaSOSO232211.2.1、湿式石灰/石灰石-石膏法OHCaSOOHCaSO2423221石灰-石膏法工艺流程为了克服石灰/石灰石法的结垢和堵塞，以提高二氧化硫的脱除率，开发了加入缓冲剂（如已二酸、硫酸镁等）的石灰/石灰石法。1.2.2改进的石灰石/石灰湿法脱硫1.2.3喷雾干燥法（1）原理：该方法将吸收剂雾化喷入烟气中，吸收剂为分散相，烟气为分散介质。吸收剂采用石灰乳，雾化分散于烟气中，烟气中SO2即与石灰乳雾滴发生反应生成CaSO3·1/2H2O。在雾滴与二氧化硫反应的同时，雾滴中的水分被高温烟气干燥，因此生成物是粉状干料，然后用除尘器进行气固分离，即达到烟气脱硫的目的。脱硫率达70-90%。（2）特点：喷雾干燥法界于湿法和干法之间，和湿式石灰石/石灰相比具有如下优点：①流程简单，设备少，省去了一套处理装置；②运行可靠，生产过程中不发生结垢和堵塞现象；③只要排气温度适宜，不产生腐蚀；④能量消耗低，投资及运行费用小；⑤对烟气量和烟气中二氧化硫浓度的适应性大。（3）工艺流程：1.2.3喷雾干燥法喷雾干燥法工艺流程一些金属如Mg、Mn、Zn、Fe、Cu等氧化物可作为二氧化硫的吸收剂。干法：属传统工艺，脱硫率低。湿法：多采用浆液吸收，吸收二氧化硫以后的含亚硫酸盐或亚硫酸氢盐的将液，在较高温度下易分解，可再生出浓二氧化硫气体，便于加工为硫的各种产品。常见的有氧化镁法、氧化锌法、氧化锰法等。1.3金属氧化法1.3金属氧化法氧化镁法多用于净化电厂锅炉烟气；氧化锌法适合锌治理企业的烟气脱硫；氧化锰法可用于无使用价值的低品位软锰矿为原料净化炼铜尾气中的二氧化硫，并得到副产品—锰矿。二、烟气脱硝技术烟气脱硝技术：就是通过烟气分解吸收手段，对已生成的NOx进行分解还原的过程。通常所说的NOx实际上是多种氮氧化物的通称，他们主要有：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，其中NO和NO2是重要的大气污染物，另外还有少量N2O。吸收法吸附法催化还原法（1）非选择性催化还原法（2）选择性还原法常用烟气脱硝技术2.1、吸收法常用吸收剂：碱液（钠碱、钙碱、氨根等）、稀硝酸、浓硫酸等。碱液吸收：设备简单，操作容易，投资少。2322222223322223222242NO2MOHMNOMNOHONONO2MOH2MNOHO2NONaCONaNONaNOCONONONaCO2NaNOCOMK,Na,Ca,Mg,(NH)强硫酸吸收22442NONO2HSO2NOHSOHO亚硝基硫酸2.2、吸附法吸附剂：活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤活性碳吸附：吸附效果佳，能回收高浓度NOX，但温度过高时易燃烧。丝光沸石分子筛：一种极性很强的吸附剂，工作时首先吸附H2O和NO2分子，二者相互反应生成硝酸和NO，新生的NO和废气来源的NO被由分子筛吸附的O2氧化为NO2，再重复进行上述步骤。产生的副产品：硝酸和NOX。适于硝酸尾气净化，但吸附容量小，需频繁再生。2.3、催化还原法在催化剂的作用下，用还原剂将废气中的NOX还原为无害的N2和水的方法。该法脱除效率高，能回收热能，但投资和运行费均较高。适用于治理硝酸尾气和燃烧烟气的治理。2.3.1、非选择性催化还原法是以一氧化碳、氢、甲烷等还原性气体作为还原剂，以元素铂、钯或以钴、镍、铜、铬、锰等金属的氧化物为催化剂，在400～800℃的条件下，将氮氧化物还原成氮气，同时有部分还原剂与过剩的氧发生燃烧反应生成水和二氧化碳，并放出大量热。此法效率高，但需使还原剂过量并严格控制氧含量，因此耗费大量还原剂。是以元素铂或以铜、铁、钴、钒等的氧化物为催化剂，以氨或硫化氢为还原剂，有选择性地同氮氧化物反应，而不与废气中的O2发生反应。以氨为还原剂时，反应温度为200～150℃；以硫化氢为还原剂时反应温度为120～150℃。我国多采用金属钼、铜铬系和铁铬系作催化剂，选择温度范围为100～120℃。2.3.2、选择性还原法