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摘 要:针对烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保对策进行分析,介绍了烟气脱硫必要性,同时介绍了烟气脱硫技术,内容有:湿法烟气脱硫,干法烟气脱硫,电子束烟气脱硫,海水烟气脱硫。最后总结了烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保对策,内容包括:催化烟气脱硫消除尘技术,氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术。希望通过对这些内容的分析,能够为烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘提供一定帮助。
关键词:烟气脱硫;脱硝;除尘;环保
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)14-0331-02
结合控制SO2排放工艺在煤炭燃烧期间中的位置进行分析,当前对SO2的控制,基本技术是燃烧前、燃烧中和燃烧后的处理。燃烧前,进行烟气脱硫,主要是合理选煤、煤气化、微生物脱硫的。具体燃烧过程中,脱硫技术主要是指型媒、流化床锅炉的应用等。但是在燃烧之后,脱硫技术主要指的是烟气脱硫技术。
1 烟气脱硫必要性
烟气脱硫技术是当前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。传统烟气脱硫,主要是按照吸收工藝进行具体划分,可以将其分为湿法脱硫和半干法脱硫以及干法脱硫集中。若按照脱硫的产物回收方式进行划分,则可以分成抛弃法脱硫和回收法脱硫几种。近几年,出现了一些新兴的烟气脱硫技术,例如电束脱硫技术、海水脱硫技术等。对不同脱硫技术进行研究,取得了实际性应用成果。
2 烟气脱硫技术概述
2.1 湿法烟气脱硫
对湿法烟气脱硫技术进行具体应用过程中,需对碱性溶液或者浆液进行使用,将其当成是一种吸收剂,从而实现有效脱硫。对这种方式进行应用,效率较高,吸收利用率也比较高。但是,在对湿法脱硫技术进行应用过程中,操作流程相对较长,环节比较复杂,具体脱硫过程中,可能会产生一定量的生产废水,若处理不当,则会导致二次污染[1]。
2.2 干法烟气脱硫
干法烟气脱硫,主要方式是将吸收剂和二氧化硫共同放入到反应器当中,两者之间发生化学反应,然后等待其干燥,最终实现脱硫目的。干法烟气脱硫实施过程中,操作相对简单,所花费的成本也相对较低,但是脱硫效率低下,吸收剂利用率较低。
2.3 电子束烟气脱硫
站在工艺角度上进行分析,电子束烟脱硫技术,属于干法烟气脱硫技术当中的一个分支,但因为这一方式的科技含量比较高,实际脱硫中也得到了广泛应用。电子束烟气脱硫,主要是指烟气使用的是高能电子束进行照射,借助辐射反应,实现烟气的脱硫目的。对电子束烟气脱硫技术进行具体应用过程中,废水、废渣等均不会额外产生,副产品能够当成化肥来使用。
2.4 海水烟气脱硫
海水烟气脱硫,主要是对海水当中存在的物质,烟气中存在的二氧化硫,借助海水中物质发生反应,生成相应的硫酸盐,硫酸盐可以被分解,流入到大海之中,并不会导致海水被污染。
3 烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保对策
3.1 催化烟气脱硫消除尘技术
3.1.1 催化烟气脱硫技术
每个国家均研究了多种烟气脱硫技术,但是其脱硫的原理基本上是相同的,例如双循环新型湍流冲文丘里除尘脱硫技术,这一技术是中石化企业自主研究的一种脱硫技术。这一技术属于催化裂化除尘脱硫技术,其使用的技术是文丘里组件和湍冲组件,借助双塔双循环的烟气脱硫核心系统,进而形成了相应的烟气除尘脱硫工艺[2]。此外,还具备循环流化床干法技术,这项技术比较先进,应用和较为广泛。这一方式主要是以循环流化床作为基础,使用干态消石灰分,将这一物质作为吸收剂,此后使用吸收剂对烟气进行多次循环和延长,最终达到脱硫的目的。循环流化床干法技术是当前一项较为成熟的技术,我国已经有140多套的业绩,也拥有者较为良好的发展前景。
3.1.2 催化烟气脱硫技术
催化烟气脱硫技术,对烟气中的物质进行有选择性的催化和还原,前者是将还原剂氨放置在氨气下游烟道中,经过催化后,促使有害物质被还原,形成水和氮气。这一技术对于温度有着较高的要求,当反应温度较高的时候,可能会生成燃烧或者结晶,若反应温度过低,可能会导致催化剂的活性降低[3]。后者来自于美国,此项技术使用的是臭氧,使用臭氧,促使烟气当中的一氧化碳被转化成一种容易溶于水的物质,最后实现脱硝脱硫的目的。
3.1.3 催化烟气除尘技术
对静电除尘技术进行应用,同时使用固体分离系统,可以实现烟气除尘的目的,使用静电除尘技术,会促使电极产生较高的电压,因为电厂的影响,导致催化剂的颗粒中带电,正负电荷之间相互吸引,吸附催化剂当中的一些细小颗粒,然后对其进行集中回收。气固分离系统属于一种传统形式的物理分离技术,先明确过滤压降,对于具有适当孔径大小的多孔过滤介质表面回收集固体,等到压降,再对过滤器进行反冲洗,拆除粘附在外的固体,回收相应的灰斗,反复循环,最终实现对烟气和固体之间相互分离的目的[4]。
3.2 氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术
3.2.1 气体吸收
站在本质角度进行分析,气体的吸收过程,也就是促使溶质逐渐向液相进行传递的过程,在这一过程中,当温度和压力均一致的情况下,烟气和氨气之间相互接触,会促使部分吸收剂逐渐向着质量传递,在具体吸收过程中,传速率相同,这种情况下,促使气液两相实现动态平衡。这属于氨肥法脱硫脱硝除尘一体化技术中的核心方法。
3.2.2 脱硫脱硝
氨肥法脱硫的主要原理是,针对二氧化硫吸收过程,借助溶液对低浓度中的二氧化硫进行吸收,其中的氨分子以及水分子之间比较容易结合,进而形成一定的水化物,吸收氨化硫,其中的氨分子和水分子两者之间比较容易结合在一起,进而形成了相应氨的水化物,氨是一种容易溶于水的物质。具体脱硫过程中,所获得的产物能够将其当成是一种吸收氮氧化物的吸收剂,对烟气进行分析,氮氧化物当中,一氧化氮大约为90%[5]。因此,其中需脱除的物质为一氧化氮。
3.2.3 除 尘
进行烟气除尘的具体措施主要分成五部,第一方面,在烟气当中,粉尘可能会快速通过文氏管反应器雾区,此后向着液膜高速运动,在具体运动过程中,产生一定的离心力,因为离心力会对粉尘的运动规律带来影响,加上旋转运动,会产生相应的物滴,从而导致粉尘接近水膜,进而会导致水雾封锁范围增大。最后可以使用高强磁化器,促使循环水被磁化,促使脱硫效率被提高,也促使提升粉尘颗粒的效率得到提高。
4 结束语
烟气脱硫技术,简称FGD,同时也被称作末端控制。主要方式有湿法、半干法和干法三种。其中干湿划分,主要取决于反应条件、吸收剂和产物的具体状态等。这三种类型的烟气图脱硫方式,各自存在各自的弊端,侧重点也有所不同。其中,湿法脱硫具有较高的效率,其对烟气的处理量比较大,应用和比价广泛,但是温度较低,耗水量较大。干法和半干法虽然不会消耗大量的水,操作起来也比较简单,但是脱料效率不高,烟气储量不大。
参考文献
[1]段建田.小型燃煤锅炉和热风炉烟气脱硫脱硝及除尘技术应用——以山西省阳煤集团新景矿芦湖南热风房改造设计为例[J].环境与可持续发展,2016,41(06):135~137.
[2]黄 进,林 翎,高 翔,朱廷钰,吴学成,付志明,郭旸旸,闫晓淼.重点行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价指标体系研究[J].标准科学,2016(04):24~29.
[3]“双盾环境杯”第四届全国烟气脱硫脱硝及除尘技术年会(2016)预通知暨征文启事[J].硫酸工业,2016(01):88.
[4]第四届全国烟气脱硫脱硝及除尘技术年会(2016)预通知暨征文启事[J].硫酸工业,2015(06):3.
[5]2015年第三届全国烟气脱硫脱硝及除尘技术年会预通知暨征文启事[J].硫酸工业,2014(05):4.
收稿日期:2018-4-13
作者简介:宁 琳(1987-),女,工程师,本科,主要从事环保勘察设计、施工工作。
关键词:烟气脱硫;脱硝;除尘;环保
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)14-0331-02
结合控制SO2排放工艺在煤炭燃烧期间中的位置进行分析,当前对SO2的控制,基本技术是燃烧前、燃烧中和燃烧后的处理。燃烧前,进行烟气脱硫,主要是合理选煤、煤气化、微生物脱硫的。具体燃烧过程中,脱硫技术主要是指型媒、流化床锅炉的应用等。但是在燃烧之后,脱硫技术主要指的是烟气脱硫技术。
1 烟气脱硫必要性
烟气脱硫技术是当前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。传统烟气脱硫,主要是按照吸收工藝进行具体划分,可以将其分为湿法脱硫和半干法脱硫以及干法脱硫集中。若按照脱硫的产物回收方式进行划分,则可以分成抛弃法脱硫和回收法脱硫几种。近几年,出现了一些新兴的烟气脱硫技术,例如电束脱硫技术、海水脱硫技术等。对不同脱硫技术进行研究,取得了实际性应用成果。
2 烟气脱硫技术概述
2.1 湿法烟气脱硫
对湿法烟气脱硫技术进行具体应用过程中,需对碱性溶液或者浆液进行使用,将其当成是一种吸收剂,从而实现有效脱硫。对这种方式进行应用,效率较高,吸收利用率也比较高。但是,在对湿法脱硫技术进行应用过程中,操作流程相对较长,环节比较复杂,具体脱硫过程中,可能会产生一定量的生产废水,若处理不当,则会导致二次污染[1]。
2.2 干法烟气脱硫
干法烟气脱硫,主要方式是将吸收剂和二氧化硫共同放入到反应器当中,两者之间发生化学反应,然后等待其干燥,最终实现脱硫目的。干法烟气脱硫实施过程中,操作相对简单,所花费的成本也相对较低,但是脱硫效率低下,吸收剂利用率较低。
2.3 电子束烟气脱硫
站在工艺角度上进行分析,电子束烟脱硫技术,属于干法烟气脱硫技术当中的一个分支,但因为这一方式的科技含量比较高,实际脱硫中也得到了广泛应用。电子束烟气脱硫,主要是指烟气使用的是高能电子束进行照射,借助辐射反应,实现烟气的脱硫目的。对电子束烟气脱硫技术进行具体应用过程中,废水、废渣等均不会额外产生,副产品能够当成化肥来使用。
2.4 海水烟气脱硫
海水烟气脱硫,主要是对海水当中存在的物质,烟气中存在的二氧化硫,借助海水中物质发生反应,生成相应的硫酸盐,硫酸盐可以被分解,流入到大海之中,并不会导致海水被污染。
3 烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保对策
3.1 催化烟气脱硫消除尘技术
3.1.1 催化烟气脱硫技术
每个国家均研究了多种烟气脱硫技术,但是其脱硫的原理基本上是相同的,例如双循环新型湍流冲文丘里除尘脱硫技术,这一技术是中石化企业自主研究的一种脱硫技术。这一技术属于催化裂化除尘脱硫技术,其使用的技术是文丘里组件和湍冲组件,借助双塔双循环的烟气脱硫核心系统,进而形成了相应的烟气除尘脱硫工艺[2]。此外,还具备循环流化床干法技术,这项技术比较先进,应用和较为广泛。这一方式主要是以循环流化床作为基础,使用干态消石灰分,将这一物质作为吸收剂,此后使用吸收剂对烟气进行多次循环和延长,最终达到脱硫的目的。循环流化床干法技术是当前一项较为成熟的技术,我国已经有140多套的业绩,也拥有者较为良好的发展前景。
3.1.2 催化烟气脱硫技术
催化烟气脱硫技术,对烟气中的物质进行有选择性的催化和还原,前者是将还原剂氨放置在氨气下游烟道中,经过催化后,促使有害物质被还原,形成水和氮气。这一技术对于温度有着较高的要求,当反应温度较高的时候,可能会生成燃烧或者结晶,若反应温度过低,可能会导致催化剂的活性降低[3]。后者来自于美国,此项技术使用的是臭氧,使用臭氧,促使烟气当中的一氧化碳被转化成一种容易溶于水的物质,最后实现脱硝脱硫的目的。
3.1.3 催化烟气除尘技术
对静电除尘技术进行应用,同时使用固体分离系统,可以实现烟气除尘的目的,使用静电除尘技术,会促使电极产生较高的电压,因为电厂的影响,导致催化剂的颗粒中带电,正负电荷之间相互吸引,吸附催化剂当中的一些细小颗粒,然后对其进行集中回收。气固分离系统属于一种传统形式的物理分离技术,先明确过滤压降,对于具有适当孔径大小的多孔过滤介质表面回收集固体,等到压降,再对过滤器进行反冲洗,拆除粘附在外的固体,回收相应的灰斗,反复循环,最终实现对烟气和固体之间相互分离的目的[4]。
3.2 氨肥法烟气脱硫脱硝除尘技术
3.2.1 气体吸收
站在本质角度进行分析,气体的吸收过程,也就是促使溶质逐渐向液相进行传递的过程,在这一过程中,当温度和压力均一致的情况下,烟气和氨气之间相互接触,会促使部分吸收剂逐渐向着质量传递,在具体吸收过程中,传速率相同,这种情况下,促使气液两相实现动态平衡。这属于氨肥法脱硫脱硝除尘一体化技术中的核心方法。
3.2.2 脱硫脱硝
氨肥法脱硫的主要原理是,针对二氧化硫吸收过程,借助溶液对低浓度中的二氧化硫进行吸收,其中的氨分子以及水分子之间比较容易结合,进而形成一定的水化物,吸收氨化硫,其中的氨分子和水分子两者之间比较容易结合在一起,进而形成了相应氨的水化物,氨是一种容易溶于水的物质。具体脱硫过程中,所获得的产物能够将其当成是一种吸收氮氧化物的吸收剂,对烟气进行分析,氮氧化物当中,一氧化氮大约为90%[5]。因此,其中需脱除的物质为一氧化氮。
3.2.3 除 尘
进行烟气除尘的具体措施主要分成五部,第一方面,在烟气当中,粉尘可能会快速通过文氏管反应器雾区,此后向着液膜高速运动,在具体运动过程中,产生一定的离心力,因为离心力会对粉尘的运动规律带来影响,加上旋转运动,会产生相应的物滴,从而导致粉尘接近水膜,进而会导致水雾封锁范围增大。最后可以使用高强磁化器,促使循环水被磁化,促使脱硫效率被提高,也促使提升粉尘颗粒的效率得到提高。
4 结束语
烟气脱硫技术,简称FGD,同时也被称作末端控制。主要方式有湿法、半干法和干法三种。其中干湿划分,主要取决于反应条件、吸收剂和产物的具体状态等。这三种类型的烟气图脱硫方式,各自存在各自的弊端,侧重点也有所不同。其中,湿法脱硫具有较高的效率,其对烟气的处理量比较大,应用和比价广泛,但是温度较低,耗水量较大。干法和半干法虽然不会消耗大量的水,操作起来也比较简单,但是脱料效率不高,烟气储量不大。
参考文献
[1]段建田.小型燃煤锅炉和热风炉烟气脱硫脱硝及除尘技术应用——以山西省阳煤集团新景矿芦湖南热风房改造设计为例[J].环境与可持续发展,2016,41(06):135~137.
[2]黄 进,林 翎,高 翔,朱廷钰,吴学成,付志明,郭旸旸,闫晓淼.重点行业烟气脱硫脱硝除尘装备运行效果评价指标体系研究[J].标准科学,2016(04):24~29.
[3]“双盾环境杯”第四届全国烟气脱硫脱硝及除尘技术年会(2016)预通知暨征文启事[J].硫酸工业,2016(01):88.
[4]第四届全国烟气脱硫脱硝及除尘技术年会(2016)预通知暨征文启事[J].硫酸工业,2015(06):3.
[5]2015年第三届全国烟气脱硫脱硝及除尘技术年会预通知暨征文启事[J].硫酸工业,2014(05):4.
收稿日期:2018-4-13
作者简介:宁 琳(1987-),女,工程师,本科,主要从事环保勘察设计、施工工作。