煙氣治理
煙氣脫硫技(ji)術(shu)
一、廢(fei)堿法(fa)
廢(fei)(fei)堿(jian)法是利(li)用(yong)企業廢(fei)(fei)堿(jian)作(zuo)脫硫(liu)劑，做到“以廢(fei)(fei)治廢(fei)(fei)”，如造紙廠的造紙黑液或(huo)印染(ran)廠的堿(jian)性(xing)廢(fei)(fei)液等都可用(yong)做脫硫(liu)吸收液，大大降低(di)了運行成(cheng)本，而且(qie)廢(fei)(fei)堿(jian)液經脫硫(liu)后，可降低(di)色度(du)和COD值。另外在化工、輕工等工藝過程中產生的堿(jian)性(xing)廢(fei)(fei)渣也(ye)可用(yong)作(zuo)脫硫(liu)劑，實現資源化利(li)用(yong)。
二、電石(shi)渣法
電石渣(zha)(zha)法是(shi)將制(zhi)乙炔工藝中產生的電石渣(zha)(zha)及其(qi)渣(zha)(zha)液用(yong)作脫硫(liu)劑，吸(xi)收工藝流(liu)程類似于生石灰法，只需相應增設制(zhi)漿(jiang)系統即可。做(zuo)到了“以廢治(zhi)廢”，降低了運行成本。
三、白泥法
白泥法(fa)是將某些化工(gong)工(gong)藝(yi)(yi)中(zhong)產生的白泥主要成分是CaCO3用作脫硫(liu)劑，吸收工(gong)藝(yi)(yi)流程類(lei)似于(yu)石灰石法(fa)，只需相應增設(she)制漿系(xi)統即可，做到了(le)“以(yi)廢治(zhi)廢”，降低(di)了(le)運行成本。
四(si)、石(shi)灰石(shi)/石(shi)灰--石(shi)膏法
石(shi)灰石(shi)/石(shi)灰-石(shi)膏法(fa)是最早(zao)的(de)(de)煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)方法(fa)之一，工藝成熟可(ke)靠，實(shi)際應(ying)用(yong)(yong)多，適用(yong)(yong)范圍廣，與其他(ta)濕法(fa)脫(tuo)硫(liu)技術相比(bi)，該法(fa)液氣比(bi)較(jiao)高，總能耗比(bi)較(jiao)大。目前(qian)可(ke)通過(guo)加(jia)入適當的(de)(de)添加(jia)劑，以提高脫(tuo)硫(liu)效(xiao)率和(he)吸收劑的(de)(de)利用(yong)(yong)率，使脫(tuo)硫(liu)系統運行更(geng)加(jia)可(ke)靠。
五、鈉堿(jian)法
鋼(gang)堿法(fa)是以純(chun)堿或火堿作(zuo)脫硫劑，生(sheng)成的Na2SO3，經結晶、干燥加工成Na2SO3產品。可用于造紙制漿工業，實現綜合利用。該法(fa)工藝(yi)簡(jian)單、效率高(gao)、運行穩定(ding)可靠，但運行成本較高(gao)。
六(liu)、鈉一鈣雙堿法
為(wei)(wei)克服石灰-石膏(gao)法(fa)(fa)效(xiao)率差、能耗高、易結垢等(deng)缺點，我們開發了雙(shuang)堿(jian)(jian)(jian)法(fa)(fa)。雙(shuang)堿(jian)(jian)(jian)法(fa)(fa)可分為(wei)(wei)回(hui)收法(fa)(fa)和拋(pao)棄法(fa)(fa)，回(hui)收法(fa)(fa)回(hui)收石膏(gao)，拋(pao)棄法(fa)(fa)的脫硫(liu)渣(zha)(zha)為(wei)(wei)亞硫(liu)酸(suan)鈣(gai)硫(liu)酸(suan)鈣(gai)和少量(liang)(liang)碳酸(suan)鈣(gai)的混合物。雙(shuang)堿(jian)(jian)(jian)法(fa)(fa)的特(te)點是可溶性(xing)堿(jian)(jian)(jian)(如燒堿(jian)(jian)(jian)、純堿(jian)(jian)(jian)等(deng))在(zai)吸收塔(ta)內與(yu)SO2反應(ying)生(sheng)成(cheng)可溶性(xing)的鹽，在(zai)塔(ta)外(wai)添加鈣(gai)基脫硫(liu)劑進行再(zai)生(sheng)，經過(guo)絮凝、沉淀、除渣(zha)(zha)等(deng)步(bu)驟后，將(jiang)再(zai)生(sheng)的清堿(jian)(jian)(jian)液再(zai)次返回(hui)吸收塔(ta)重新利用；脫硫(liu)渣(zha)(zha)可拋(pao)棄也可強(qiang)制氧化為(wei)(wei)二水石膏(gao)。該法(fa)(fa)主(zhu)要優(you)點為(wei)(wei)：吸收效(xiao)率高，不易結垢，液氣化低，運(yun)行成(cheng)本低，運(yun)行可靠等(deng)；其主(zhu)要缺點是：可溶性(xing)堿(jian)(jian)(jian)略(lve)有損耗，需適量(liang)(liang)外(wai)充，脫硫(liu)渣(zha)(zha)沉淀難度加大。
七、氧(yang)化鎂化
氧化(hua)鎂(mei)法(fa)是(shi)利用(yong)熟化(hua)的氧化(hua)鎂(mei)乳液(ye)作為吸收(shou)劑吸收(shou)SO2,相對(dui)(dui)于鈣基脫硫而言,氧化(hua)鎂(mei)法(fa)脫硫效率高、不易結垢、設(she)備(bei)緊湊(cou)、脫硫液(ye)對(dui)(dui)設(she)備(bei)腐蝕低(di)(di)、液(ye)氣比低(di)(di)、能耗(hao)低(di)(di)、運(yun)行穩定(ding)等優點。該法(fa)因(yin)脫硫渣的處理方法(fa)不同也可分為回(hui)收(shou)法(fa)和拋(pao)棄法(fa)：回(hui)收(shou)法(fa)工(gong)藝(yi)(yi)較復雜，但可實現(xian)資(zi)源化(hua)利用(yong)，降低(di)(di)脫硫成本；拋(pao)棄法(fa)工(gong)藝(yi)(yi)簡單(dan)，較為實用(yong)。我國(guo)的遼東半島和山東萊州具有(you)豐富鎂(mei)資(zi)源，可供利用(yong)。
八、氨(an)法
氨法煙氣脫硫是(shi)以硫酸銨(an)溶液(ye)或過飽和溶液(ye)吸(xi)(xi)收(shou)SO2，用(yong)氨水(shui)中(zhong)和系統的(de)(de)酸性。吸(xi)(xi)收(shou)、氧化所得到產物硫酸銨(an)可以回收(shou)加工成肥料。該法的(de)(de)優點是(shi)：脫硫效率(lv)高、無(wu)廢渣(zha)排放、液(ye)氣比較(jiao)低、能(neng)耗低等，尤其適用(yong)于高硫煤(mei)。其缺點是(shi)：工藝(yi)復(fu)雜、技(ji)術難度大，氨的(de)(de)運輸和儲存較(jiao)麻(ma)煩，存在氨的(de)(de)逃逸、腐蝕(shi)、二(er)次污染(ran)等問題。
氨(an)法(fa)脫硫原理(li)
九、鎂氨雙堿法
該(gai)法克(ke)服(fu)了傳(chuan)統的(de)氧化鎂法和(he)傳(chuan)統的(de)氨法的(de)種種缺點，最大限度(du)的(de)利用(yong)(yong)二者的(de)優點，將兩者加以(yi)優化組合、創新升級開發而成(cheng)。該(gai)法先是利用(yong)(yong)氧化鎂乳液作為第一堿在吸(xi)收塔(ta)內吸(xi)收SO2，生成(cheng)MgSO4，之后(hou)向脫硫(liu)液中添加適量氨水，生成(cheng)Mg(OH)2和(he)(NH4)2SO4,Mg(OH)2經沉(chen)降后(hou)送(song)回脫硫(liu)塔(ta)循環使用(yong)(yong)；溶液中的(de)(NH4)2SO4經濃縮結晶，加工成(cheng)肥料。該(gai)法具(ju)有(you)以(yi)下優點：
1、相對于石(shi)灰石(shi)／石(shi)灰－石(shi)膏法而言(yan)，Mg(OH)2在水中(zhong)的(de)(de)溶(rong)解度高(gao)，與SO2的(de)(de)反應速度快(kuai)，用(yong)較低的(de)(de)液(ye)氣比就可(ke)達(da)較高(gao)的(de)(de)脫硫效(xiao)率(lv)。另外，Mg(OH)2吸收SO2后生成(cheng)的(de)(de)MgSO3或Mg(HSO3)2的(de)(de)溶(rong)解度較高(gao)，不易結垢(gou)。即使因操作不當造成(cheng)暫時的(de)(de)結垢(gou)現象(xiang)，也(ye)可(ke)通過(guo)降(jiang)低脫硫的(de)(de)PH值的(de)(de)方法進行消除。
2、與傳(chuan)統氨法相比，Mg(OH)2不(bu)具揮發(fa)性(xing)(xing)或腐(fu)蝕性(xing)(xing)。因(yin)此Mg(OH)2的(de)(de)濃度可保持較高水平，而利用氨作(zuo)為SO2吸收劑的(de)(de)情況則不(bu)同，為保證一定的(de)(de)脫(tuo)硫率，吸收液(ye)中氨的(de)(de)濃度需維(wei)持在較高水平，從(cong)而造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)對(dui)(dui)設備(bei)的(de)(de)腐(fu)蝕，同時在熱(re)煙(yan)氣(qi)作(zuo)用下，溶液(ye)中的(de)(de)氨很容易揮發(fa)進入煙(yan)氣(qi)，不(bu)僅造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)原料(liao)的(de)(de)流(liu)(liu)失，而且(qie)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)新的(de)(de)污染，形成(cheng)(cheng)(cheng)氣(qi)溶膠等污染物。而且(qie)為了(le)防止氨的(de)(de)流(liu)(liu)失，在脫(tuo)硫塔前需對(dui)(dui)煙(yan)氣(qi)降溫處理，從(cong)而導致(zhi)脫(tuo)硫后的(de)(de)煙(yan)溫過低，需進行再(zai)加(jia)熱(re)升溫，造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)設備(bei)增加(jia)，能耗上升。而利用MgO乳液(ye)作(zuo)脫(tuo)硫劑時可在相對(dui)(dui)較高溫度下進行脫(tuo)硫。
3、與傳統氧化鎂法相比，本(ben)技術(shu)對鎂的再生更為(wei)容易，耗能低，鎂的損(sun)耗量很少。關鍵是脫(tuo)硫(liu)副產(chan)生(NH4)2SO4可加(jia)工成(cheng)肥料使(shi)用，可創造較高經濟效益。
煙氣(qi)脫硝(xiao)工程
NOx的生成機理(li)
煤(mei)燃燒過程(cheng)中產生的(de)氮氧化物主要是一氧化氮和(he)二(er)氧化氮。研究(jiu)表明，在煤(mei)的(de)燃燒過程(cheng)中生成NOx的(de)主要途(tu)徑有三個：
●熱(re)力型NOx. 即空(kong)氣中的(de)(de)(de)(de)氧和(he)氮在燃(ran)料燃(ran)燒時所(suo)形成的(de)(de)(de)(de)高溫環境下生成的(de)(de)(de)(de)NO和(he)NO2的(de)(de)(de)(de)總和(he)，溫度(du)對熱(re)力型NOx的(de)(de)(de)(de)生成具有決定作用。
●快速(su)型NOx. 燃(ran)(ran)料中(zhong)的(de)碳氫化合物在(zai)燃(ran)(ran)料濃度較高區(qu)域燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)時所產生的(de)烴與燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)空氣(qi)中(zhong)的(de)N2分子發生反應，形成(cheng)的(de)CN、HCN，繼續氧化而生成(cheng)的(de)NOx。在(zai)燃(ran)(ran)煤鍋爐中(zhong)，快速(su)型NOx生成(cheng)量很小。
●燃料型NOx. 燃料中的(de)氮化(hua)合物在燃燒過(guo)程中發(fa)生氧化(hua)反應而生成的(de)NOx。燃煤電廠(chang)鍋(guo)爐中產生的(de)NOx中大約75%-90%是(shi)燃料型NOx。
脫硝方(fang)法
根據NOx在鍋爐中的生成機(ji)理，針對性的制定了一(yi)系列措施，主要有(you)低NOx燃燒、選(xuan)擇性非催化還原(yuan)(yuan)煙氣脫硝(xiao)技(ji)術（SNCR）、選(xuan)擇性催化還原(yuan)(yuan)煙氣脫硝(xiao)技(ji)術（SCR）等。
（一）低NOx燃(ran)燒技術
目(mu)前常(chang)用的低NOx燃燒技術(shu)主(zhu)要(yao)：
低過量空氣(qi)燃燒(shao)法 ； 空氣(qi)分(fen)級燃燒(shao)法；
燃(ran)料分(fen)級(ji)燃(ran)燒法 ； 燃(ran)氣再循環技術；
焙燒器處的分(fen)級燃(ran)燒技術（SCC），是采(cai)用(yong)分(fen)級加入燃(ran)料(liao)(liao)和空氣，使NOx形成(cheng)降到最低物料(liao)(liao)加入方式來降低NOx放熱排放。
（二）選擇性(xing)非(fei)催化還原煙氣脫(tuo)硝技術(shu)（SNCR）
SNCR是一種選擇性降(jiang)低NOx排放量(liang)的(de)(de)方法，用氨(an)及尿素作(zuo)為還(huan)原(yuan)劑，不用催化(hua)劑，噴入的(de)(de)氨(an)只與煙氣中(zhong)的(de)(de)NOx發生(sheng)反應(ying)(ying)，而(er)不與煙氣中(zhong)的(de)(de)其(qi)他成分發生(sheng)反應(ying)(ying)，NH3還(huan)原(yuan)NOx的(de)(de)反應(ying)(ying)只能在950-1050℃這(zhe)一狹窄的(de)(de)溫度范圍(wei)內進行。
氨的噴入(ru)點在爐(lu)膛上部煙(yan)氣溫度950-1050℃范(fan)圍內的區域。發生的主要(yao)還原反應(ying)有：
4NH3+4NO+O2→6H2O+4N2
4NH3+2NO2+O2→6H2O+3N2
SNCR技術特點(dian)：
尿素(su)、NH3均(jun)可(ke)作為還原(yuan)劑(ji)；
溫(wen)度(du)過(guo)高氨會和(he)氧(yang)反(fan)應(ying)生成(cheng)NOx；溫(wen)度(du)過(guo)低NOx還原反(fan)應(ying)的速率過(guo)低，造成(cheng)原煙(yan)氣中(zhong)有過(guo)量的氨逃(tao)逸或是物料上有氨沉積；
必須(xu)找到(dao)合(he)(he)理(li)的(de)氨氣噴入(ru)位(wei)置，達到(dao)適合(he)(he)的(de)SNCR反應的(de)溫度區間(jian)。
缺(que)點：脫硝效率(lv)低（<40%）；運行成本高；對(dui)反(fan)(fan)應溫度要(yao)求高，需要(yao)準確控制(zhi)反(fan)(fan)應區(qu)內的(de)溫度；需要(yao)比較(jiao)高的(de)NH3/NOx值(zhi)（一般大于1），部分氨被產(chan)品吸收。
（三）選擇性催化還原煙氣脫硝(xiao)技術（SCR）
選擇性催化還原（SCR）工藝是基于(yu)(yu)在(zai)金(jin)(jin)(jin)屬催化劑的作用下(xia)，噴入的氨（NH3）把煙氣中的NOx還原成(cheng)N2和(he)H2O。還原劑以NH3為主，催化劑有貴(gui)金(jin)(jin)(jin)屬和(he)非貴(gui)金(jin)(jin)(jin)屬兩類。SCR反應器(qi)置于(yu)(yu)鍋爐(lu)之后。
SCR技術特點：
選擇性催化還(huan)原法（SCR）是工業上(shang)應(ying)用(yong)最廣的一種脫硝技術；
理想狀(zhuang)態下，可使(shi)NOx的脫除率達90%以(yi)上(shang)，是目前(qian)最好(hao)的固定源NOx治理技術；
SCR反應(ying)溫(wen)度一般為300-450攝氏度。
SCR反應器可以安(an)裝(zhuang)在鍋爐(lu)/水泥(ni)窯的兩個位置：
在(zai)除塵(chen)(chen)器的下(xia)游(you)—“低塵(chen)(chen)負(fu)荷”系統；
優點(dian)：催化劑壽命(ming)長(chang)，不易堵塞；
缺點(dian)：需(xu)要(yao)對煙氣(qi)進行加熱，達到催(cui)化劑的反應(ying)溫(wen)度(du)；
最后(hou)一個(ge)旋風(feng)筒下游（不帶反(fan)應器）—“高(gao)塵負荷(he)系(xi)統(tong)”；
優點(dian)：煙氣溫度(du)適合催化劑要求(qiu)，無需加(jia)熱；
缺(que)點：煙氣(qi)粉塵濃度高，催化劑容易被堵塞、磨(mo)損。
