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    NOx减排方案 湿法烟气脱硝技术前景及工艺优缺点解析

    发布时间:2017/12/14 点击量:0
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      氮氧化物(NOx)污染严重,氮氧化物减排已经成为当下关注的焦点。作为行业内领先的脱硫脱硝除尘自控服务公司,沈阳享立得公司积极研发脱硝技术工艺,力争开发高效率、低能耗、二次污染小、投资少的脱硝方法,满足《火电厂大气污染物排放标准》以及《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》中对燃煤发电机组大气污染物排放浓度的基本要求。

      据介绍,脱除燃煤烟气中NOx的技术可分为燃烧前脱硝、燃烧中脱硝和燃烧后脱硝三类。燃烧前脱硝是通过一定的物理或化学方法对燃料进行前处理进而达到NOx减排的目的,常采用加氢脱硝、洗选或配煤技术等方法提高煤的质量,减少NOx的生成。加氢脱硝是使煤中的芳烃、烯烃选择性加氢饱和,将氮、硫等化合物氢解;煤的洗选是通过对煤进行处理除去煤中的灰分、矸石、硫等杂质,并根据煤的种类、粒度、灰分等将其分成不同等级;配煤技术则是将不同种类、等级的煤按照优化的比例搭配燃烧,以提高煤燃烧效率或降低污染气体的排放。

      加氢脱硝技术要求高,工艺尚不成熟,对煤质要求高,我国符合加氢要求的理想煤储量不多;洗选和配煤技术具体方案实施难度大,成本较高,脱硝效果不显著,因此燃烧前脱硝技术工业应用不多。燃烧中脱硝是通过改变燃烧条件或燃烧方法等手段降低NOx的生成量,包括低氮燃烧、低氧燃烧、分级燃烧、烟气再循环等技术。该类方法投资低,但脱硝率不高,常配合SNCR、SCR等技术使用,通过燃烧中脱硝以减轻后续SNCR、SCR脱硝负担,是一种相对经济有效的脱硝方法。燃烧后脱硝是通过一定的方法除去排放烟气中的NOx,主要有干法和湿法两类。干法中的SCR技术成熟、脱硝率高,是目前国内外工业脱硝的主导技术,但存在投资高、催化剂再生费用高、氨易逸出等问题。2015年环保部办公厅将废弃脱硝催化剂归为危险废弃物进行管理,使得废弃催化剂的处理成为该技术应用中的又一道难题。和干法相比,湿法脱硝技术具有投资低、二次污染小等优点,是脱硝技术发展的重要方向。

      湿法烟气脱硝技术

      湿法烟气脱硝技术是通过液相对烟气洗涤、吸收脱氮的一种方法。其原理有氧化和还原两种,主要采用氧化吸收法,即利用氧化剂和NO发生氧化反应,将难溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2,再利用溶液进行吸收;还原法则是添加还原剂将NOx还原为N2直接排放。湿法烟气脱硝技术具体可分为碱液吸收法、酸吸收法、络合吸收法、液相吸收还原法、氧化吸收法等。

      目前,国内绝大部分火电企业都采用SCR脱硝,但SCR存在系统投资、运行费用高,氨逸出造成二次污染,有毒废弃脱硝催化剂难处理,NOx没有得到有效利用等问题,因此,单一SCR脱硝技术必将向多元化、低能耗、无二次污染方向发展。

      湿法脱硝符合未来脱硝技术发展趋势,具有设备、工艺流程简单,操作容易,投资、能耗、运行维护费用较少等优点,是脱硝及脱硫脱硝一体化技术研究方向的热点,具有很大的工业应用潜力。

      但在现阶段,湿法脱硝技术中,酸碱吸收法对NO/NO2比例有一定的要求,液相还原法的效率较低,微生物法没有可供满足工业化的合适菌种,络合吸收法的络合剂消耗量大、再生难、反应速率慢,都还有待于深入研究。

      氧化吸收法工艺路线简单、操作容易、脱硝效果好,是湿法脱硝技术领域研究相对成熟的方法,其中部分已经实现了工业化应用,但NaClO2、NaClO、KMnO4等氧化法存在原料价格昂贵、设备腐蚀问题;H2O2氧化法存在氧化剂稳定性问题;光催化法还要解决低成本、高效率、可长周期稳定运行的催化剂制备与生产问题;等离子体活化法要解决电子加速器大型化、长周期、低成本运行的瓶颈;O3氧化法、黄磷乳浊液氧化法、磷矿浆添加泥磷一体化脱硫脱硝法的原理均是采用O3氧化原理,其关键技术是制备成本低廉的O3氧化剂。

      综上,低成本、高效、绿色是脱硝技术的总体要求,低成本要求脱硝装置投资低、运行成本低,高效率要求进一步提高脱硝效率,达到超低排放要求,绿色要求实现NOx的资源化利用。多种技术联合、多种污染物协同脱除的一体化耦合是脱硝技术发展的总体趋势。

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