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摘要：对燃煤烟气脱硫脱硝现有技术进行了综述，重点对选择性催化还原法（SCr）、非选择性催化还原法（SNCr）、SCr-SNCr联合脱硝法等工艺及工业化现状进行了分析，并对脱硝新技术（二氧化氯气相氧化）进行了详细介绍，针对传统工艺和新工艺之间进行了对比，最后得出了新工艺相比较于传统工艺来说，更为先进、高效、低耗等一系列特点。
关键词：脱硫脱硝；二氧化氯；气相氧化
我国近年来烟气脱硫项目的实施已比较普遍，同时完成脱硝的项目不多。已建项目正常运行情况下脱硫脱硝能否达标暂且不论，其运行费用高是设施维持正常运行的最大难题。所以要真正做好烟气脱硫脱硝，保证烟气达标排放，必须改进工艺技术，使烟气脱硫脱硝项目能实现小投资、高效率、费用低，运行可靠的目标。
近年来，国内外都在积极开发推广脱硫脱硝一体化工艺，一体化工艺就是将脱硫脱硝技术合并在同一套工艺流程中进行，不仅实现同时脱硫脱硝的目的，还可节省操作费用，降低投资成本并减少废物产生。迄今为止，达到工业应用规模一体化的技术主要有炭基材料吸附法、化学氧化法、电子束照射法或脉冲电晕法及金属氧化物催化等。这些技术采用的方法是把气态污染物中的硫和氮经过一系列化学反应转化为较稳定形态，如硫酸盐和硝酸盐进而工业利用。下面就几种常见的燃煤烟气脱硫脱硝一体化工艺进行简要阐述：1、固相吸收/再生工艺（干法）2、电子束/脉冲电晕法脱硫脱硝技术（干法）3、湿法脱硫脱硝一体化工艺（湿法）。
1固相吸收/再生工艺（干法）
该工艺的主要思想是通过采用催化剂或者固体吸收剂，使其与烟气中含有的SOX和NOX等有害气体起反应，或者将这些有害气体吸收，此后在再生器中吸收的氮或是硫可从吸收剂里释放出来，做进一步的回收处理，而吸收剂可以循环使用。在此项脱硫脱硝工艺中，常用的吸收剂为CuO、硅胶、分子筛以及活性炭、活性焦等。以下简介较典型的活性炭/活性焦联合脱硫脱硝工艺：
①脱硫工艺原理：活性炭/活性焦脱硫的原理是化学吸附，在100-170℃，烟气中SO2在吸附剂表面上发生吸附催化氧化反应，生成SO3，然后与同时处于吸附态H2O反应生成硫酸。②脱硝工艺原理：在脱硝过程中，活性炭/焦起催化剂的作用，使烟气中的NOx与被喷入的NH3还原为N2和H2O。③吸附饱和的活性炭/焦在解吸过程中，用蒸汽或热风炉尾气将其加热到400℃左右，脱除已吸附物质，使活性炭/焦得以再生循环使用，脱附出的硫酸可利用，N2直接排放。
2电子束/脉冲电晕法脱硫脱硝技术（干法）
处理流程由排烟冷却塔、供氨设备、电子束/脉冲电晕发生装置以及副产品收集器组成。锅炉排出的高温烟气经过电除尘后，进入冷却塔，由喷雾水冷却至合适温度（约65℃-70℃），然后根据硫化物、氮氧化物的浓度定量注入所需的氨气再导入反应器，在高能电子束或脉冲电晕的照射下。烟气中的N2，O2和水蒸气等在极短的时间内发生辐射反应，生成大量的离子、自由基、原子、电子和各种激发态的原子、分子等活性物质，它们将烟气中的SO2和NOx氧化为SO3和NO2，这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应成雾状的硫酸和硝酸，酸与共存的氨进行中和反应生成硫酸铵和硝酸铵。最后通过电除尘器收集气溶胶形式的硫铵和硝铵。
3湿法脱硫脱硝一体化工艺（湿法）
湿法脱硫脱硝一体化工艺主要是采用化学氧化、碱液吸收工艺、常用氧化剂有臭氧、氯酸、次氯酸、双氧水、高锰酸钾等。此工艺可在同塔（两段）内实现脱硫脱硝一体操作。其中，在氧化塔段通过氧化剂将NOx、SOx以及有毒金属进行氧化处理，而作为后续的碱式吸收塔段则是用Na2S和NaOH等作为吸收剂，将残留的酸性气体吸收。
总之，烟气脱硫脱硝一体化工艺因其投资小、占地面积小、运行成本低，已成为近年来发展的热点和趋势。其中干式同时脱硫脱硝工艺（包括电子束/脉冲电晕法，碱性喷雾干燥法，固相吸附和再生法以及吸收剂喷射等）虽有较好的脱硫、脱硝效率，但是装置能耗、大型化及后续副产物收集等问题是困扰其发展的关键，难以在大型装置上应用。而湿式同时脱硫脱硝工艺（包括碱液吸收法、氧化/吸收法、铁钴的鳌合物络合吸收等方法），目前大多处于研究阶段，工程应用实例很少。虽然具有脱硫脱硝效率高、设备投资少、工艺较简单、运行能耗低等优势，但也存在碱液的重复利用，氧化剂的运行费用高、催化剂的稳定和再生还原，副产物的有效处置等问题。干法与温法相比，干法脱硝率在80%左右且成本较高，而湿法脱硝率在90%以上，且成本较低。湿法脱硝工艺可与钙基湿法脱硫在同一塔同时完成。即可以利用原已有的石灰石-石膏湿法脱硫技术和装置进行改造，在投入少量资金即可使其成为同时高效脱硫脱硝工艺装置。濕法同时脱硫脱硝一体化工艺的技术优势和项目的可实施性，显现湿法脱硫脱硝一体化工艺技术将会具有更广阔的发展空间和应用前景。
4 NaClO2溶液湿法脱硫脱硝一体化工艺介绍
烟气中的SO2很容易被水溶液吸收，而占NOX中大部分的NO难溶于水，其氧化产物NO2则易溶于水，所以湿法脱硫脱硝一体化工艺技术关键在于有效的将NO氧化成NO2，才能通过水溶液吸收，得以脱除。NO可以被ClO2、Cl2、O3等气相氧化剂氧化，也可被FeSO4/H2SO4，Fe（Ⅱ）EDTA，KMnO4/NaOH， NaClO2/NaOH，Na2S/NaOH，H2O2，Na2SO3，FeSO4/Na2SO3等液相氧化剂氧化。
液相氧化剂因受到NO难溶于水即液膜传质阻力大的影响，对NO的氧化速率和脱除效率较低。而气相氧化剂则不存在对NO氧化反应的传质困难，反应速率快，氧化效率高，而且对NO的氧化具有很好的选择性。相比液相氧化工艺，气相氧化工艺将更高效、更经济。但由于气体氧化剂在设备运行中有一定的操作风险和难度，国内外关于湿法氧化脱硫脱硝一体化工艺技术研究，多数采用液相氧化剂氧化，其中采用NaClO2作为氧化吸收液的氧化工艺被认为是最有效的，最易实施，最具推广
5低温高效气相氧化脱硫脱硝一体化工艺介绍
烟气中SOx、NOx及有害金属元素的湿法脱除，技术关键在于完成高效氧化反应，前述已介绍了ClO2具有很强的氧化能力（相当于臭氧，比氯强）。ClO2可溶于水参与液相氧化反应，ClO2也可挥发释放到气相，完成气相对NO的高效氧化反应。据有关研究证明：ClO2在气相对NO有高效氧化能力，并有很好的氧化选择性。在NO存在情况下，几乎不发生对SO2的氧化，也不发生将NO2继续氧化成高价氮氧化物。 ClO2气相高效氧化NO，将提高整个系统的脱硝效率。氧化吸收速度加快，烟气在塔内停留时间缩短，所需塔容积减小，塔设备投资减小。ClO2气相氧化对NO的选择性高（ClO2在液相对SO2氧化具有比对NO更高的选择性），发挥及实现ClO2气相氧化作用，将减少运行中氧化剂的消耗，减少原料药剂的运行费用。这些ClO2作为氧化吸收剂的优势，使其在脱硫脱硝一体化工艺的发展中具有很好的推广应用前景。
6工艺运行成本的比较
二氧化氯氧化工艺其成本要比臭氧氧化工艺成本低许多。要比SNCr高许多（但SNCr不能达标，不可直接相比），如要与SCr相比（将催化剂成本考虑在其中）运行成本将基本相当。从以上核算可见，臭氧工艺或二氧化氯氧化工艺的运行成本主要为氧化成本，如果烟气处理系统的工艺采用SNCr与ClO2气相氧化还原吸收进行组合，利用SNCr脱除部分NOx（即使是20～30%）也将使氧化脱硝工艺的运行成本下降20～30%。这个组合工艺方案是既保证高效脱硝，实现NOx的超低排放，又可实现设备投资最少，运行费用最低。
与传统脱硫脱硝工艺相比：脱硫脱硝效率要高得多（脱硫率95%以上，脱硝率90%以上），确保达标排放，同时可除去汞等有害金属、粉尘、有机污染物；工艺及设备简单，项目的总体投资要小得多（减少70%以上），项目建设周期要短得多，运行费用要少得多（至少要减少50%以上）。与NaClO2法工艺相比，设备投资减少，运行费用降低，脱除效率更高。是一项工艺更为先进、高效、低耗、更具推广实施的脱硫脱硝一体化工艺。
关键词：脱硫脱硝；二氧化氯；气相氧化
我国近年来烟气脱硫项目的实施已比较普遍，同时完成脱硝的项目不多。已建项目正常运行情况下脱硫脱硝能否达标暂且不论，其运行费用高是设施维持正常运行的最大难题。所以要真正做好烟气脱硫脱硝，保证烟气达标排放，必须改进工艺技术，使烟气脱硫脱硝项目能实现小投资、高效率、费用低，运行可靠的目标。
近年来，国内外都在积极开发推广脱硫脱硝一体化工艺，一体化工艺就是将脱硫脱硝技术合并在同一套工艺流程中进行，不仅实现同时脱硫脱硝的目的，还可节省操作费用，降低投资成本并减少废物产生。迄今为止，达到工业应用规模一体化的技术主要有炭基材料吸附法、化学氧化法、电子束照射法或脉冲电晕法及金属氧化物催化等。这些技术采用的方法是把气态污染物中的硫和氮经过一系列化学反应转化为较稳定形态，如硫酸盐和硝酸盐进而工业利用。下面就几种常见的燃煤烟气脱硫脱硝一体化工艺进行简要阐述：1、固相吸收/再生工艺（干法）2、电子束/脉冲电晕法脱硫脱硝技术（干法）3、湿法脱硫脱硝一体化工艺（湿法）。
1固相吸收/再生工艺（干法）
该工艺的主要思想是通过采用催化剂或者固体吸收剂，使其与烟气中含有的SOX和NOX等有害气体起反应，或者将这些有害气体吸收，此后在再生器中吸收的氮或是硫可从吸收剂里释放出来，做进一步的回收处理，而吸收剂可以循环使用。在此项脱硫脱硝工艺中，常用的吸收剂为CuO、硅胶、分子筛以及活性炭、活性焦等。以下简介较典型的活性炭/活性焦联合脱硫脱硝工艺：
①脱硫工艺原理：活性炭/活性焦脱硫的原理是化学吸附，在100-170℃，烟气中SO2在吸附剂表面上发生吸附催化氧化反应，生成SO3，然后与同时处于吸附态H2O反应生成硫酸。②脱硝工艺原理：在脱硝过程中，活性炭/焦起催化剂的作用，使烟气中的NOx与被喷入的NH3还原为N2和H2O。③吸附饱和的活性炭/焦在解吸过程中，用蒸汽或热风炉尾气将其加热到400℃左右，脱除已吸附物质，使活性炭/焦得以再生循环使用，脱附出的硫酸可利用，N2直接排放。
2电子束/脉冲电晕法脱硫脱硝技术（干法）
处理流程由排烟冷却塔、供氨设备、电子束/脉冲电晕发生装置以及副产品收集器组成。锅炉排出的高温烟气经过电除尘后，进入冷却塔，由喷雾水冷却至合适温度（约65℃-70℃），然后根据硫化物、氮氧化物的浓度定量注入所需的氨气再导入反应器，在高能电子束或脉冲电晕的照射下。烟气中的N2，O2和水蒸气等在极短的时间内发生辐射反应，生成大量的离子、自由基、原子、电子和各种激发态的原子、分子等活性物质，它们将烟气中的SO2和NOx氧化为SO3和NO2，这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应成雾状的硫酸和硝酸，酸与共存的氨进行中和反应生成硫酸铵和硝酸铵。最后通过电除尘器收集气溶胶形式的硫铵和硝铵。
3湿法脱硫脱硝一体化工艺（湿法）
湿法脱硫脱硝一体化工艺主要是采用化学氧化、碱液吸收工艺、常用氧化剂有臭氧、氯酸、次氯酸、双氧水、高锰酸钾等。此工艺可在同塔（两段）内实现脱硫脱硝一体操作。其中，在氧化塔段通过氧化剂将NOx、SOx以及有毒金属进行氧化处理，而作为后续的碱式吸收塔段则是用Na2S和NaOH等作为吸收剂，将残留的酸性气体吸收。
总之，烟气脱硫脱硝一体化工艺因其投资小、占地面积小、运行成本低，已成为近年来发展的热点和趋势。其中干式同时脱硫脱硝工艺（包括电子束/脉冲电晕法，碱性喷雾干燥法，固相吸附和再生法以及吸收剂喷射等）虽有较好的脱硫、脱硝效率，但是装置能耗、大型化及后续副产物收集等问题是困扰其发展的关键，难以在大型装置上应用。而湿式同时脱硫脱硝工艺（包括碱液吸收法、氧化/吸收法、铁钴的鳌合物络合吸收等方法），目前大多处于研究阶段，工程应用实例很少。虽然具有脱硫脱硝效率高、设备投资少、工艺较简单、运行能耗低等优势，但也存在碱液的重复利用，氧化剂的运行费用高、催化剂的稳定和再生还原，副产物的有效处置等问题。干法与温法相比，干法脱硝率在80%左右且成本较高，而湿法脱硝率在90%以上，且成本较低。湿法脱硝工艺可与钙基湿法脱硫在同一塔同时完成。即可以利用原已有的石灰石-石膏湿法脱硫技术和装置进行改造，在投入少量资金即可使其成为同时高效脱硫脱硝工艺装置。濕法同时脱硫脱硝一体化工艺的技术优势和项目的可实施性，显现湿法脱硫脱硝一体化工艺技术将会具有更广阔的发展空间和应用前景。
4 NaClO2溶液湿法脱硫脱硝一体化工艺介绍
烟气中的SO2很容易被水溶液吸收，而占NOX中大部分的NO难溶于水，其氧化产物NO2则易溶于水，所以湿法脱硫脱硝一体化工艺技术关键在于有效的将NO氧化成NO2，才能通过水溶液吸收，得以脱除。NO可以被ClO2、Cl2、O3等气相氧化剂氧化，也可被FeSO4/H2SO4，Fe（Ⅱ）EDTA，KMnO4/NaOH， NaClO2/NaOH，Na2S/NaOH，H2O2，Na2SO3，FeSO4/Na2SO3等液相氧化剂氧化。
液相氧化剂因受到NO难溶于水即液膜传质阻力大的影响，对NO的氧化速率和脱除效率较低。而气相氧化剂则不存在对NO氧化反应的传质困难，反应速率快，氧化效率高，而且对NO的氧化具有很好的选择性。相比液相氧化工艺，气相氧化工艺将更高效、更经济。但由于气体氧化剂在设备运行中有一定的操作风险和难度，国内外关于湿法氧化脱硫脱硝一体化工艺技术研究，多数采用液相氧化剂氧化，其中采用NaClO2作为氧化吸收液的氧化工艺被认为是最有效的，最易实施，最具推广
5低温高效气相氧化脱硫脱硝一体化工艺介绍
烟气中SOx、NOx及有害金属元素的湿法脱除，技术关键在于完成高效氧化反应，前述已介绍了ClO2具有很强的氧化能力（相当于臭氧，比氯强）。ClO2可溶于水参与液相氧化反应，ClO2也可挥发释放到气相，完成气相对NO的高效氧化反应。据有关研究证明：ClO2在气相对NO有高效氧化能力，并有很好的氧化选择性。在NO存在情况下，几乎不发生对SO2的氧化，也不发生将NO2继续氧化成高价氮氧化物。 ClO2气相高效氧化NO，将提高整个系统的脱硝效率。氧化吸收速度加快，烟气在塔内停留时间缩短，所需塔容积减小，塔设备投资减小。ClO2气相氧化对NO的选择性高（ClO2在液相对SO2氧化具有比对NO更高的选择性），发挥及实现ClO2气相氧化作用，将减少运行中氧化剂的消耗，减少原料药剂的运行费用。这些ClO2作为氧化吸收剂的优势，使其在脱硫脱硝一体化工艺的发展中具有很好的推广应用前景。
6工艺运行成本的比较
二氧化氯氧化工艺其成本要比臭氧氧化工艺成本低许多。要比SNCr高许多（但SNCr不能达标，不可直接相比），如要与SCr相比（将催化剂成本考虑在其中）运行成本将基本相当。从以上核算可见，臭氧工艺或二氧化氯氧化工艺的运行成本主要为氧化成本，如果烟气处理系统的工艺采用SNCr与ClO2气相氧化还原吸收进行组合，利用SNCr脱除部分NOx（即使是20～30%）也将使氧化脱硝工艺的运行成本下降20～30%。这个组合工艺方案是既保证高效脱硝，实现NOx的超低排放，又可实现设备投资最少，运行费用最低。
与传统脱硫脱硝工艺相比：脱硫脱硝效率要高得多（脱硫率95%以上，脱硝率90%以上），确保达标排放，同时可除去汞等有害金属、粉尘、有机污染物；工艺及设备简单，项目的总体投资要小得多（减少70%以上），项目建设周期要短得多，运行费用要少得多（至少要减少50%以上）。与NaClO2法工艺相比，设备投资减少，运行费用降低，脱除效率更高。是一项工艺更为先进、高效、低耗、更具推广实施的脱硫脱硝一体化工艺。