什么是脱硝

什么是脱硝,第1张

为防止锅炉内煤燃烧后产生过多的NOx污染环境,应对煤进行脱硝处理。分为燃烧前脱硝、燃烧过程脱硝、燃烧后脱硝。提到脱硝目前脱硝率最高的要数SCR催化剂脱硝了,河北麦森脱硝催化剂钛白粉可用于脱硝催化剂的生产,比表面积大,脱硝率高

1、石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺

石灰石(石灰)湿法脱硫技术由于吸收剂价廉易得,在湿法FGD领域得到广泛的应用。

以石灰石为吸收剂反应机理为:

吸收:SO2(g)→ SO2(L)+H2O → H++HSO3- → H+ +SO32-

溶解:CaCO3(s)+H+ → Ca2++HCO3-

中和:HCO3- +H+ →CO2(g)+H2O

氧化:HSO3-+1/2O2→SO32-+H+

SO32- +1/2O2→SO42-

结晶:Ca2++SO32- +1/2H2O →CaSO3·1/2H2O(s)

该工艺的特点是脱硫效率高(>95%)、吸收剂利用率高(>90%)、能适应高浓度SO2烟气条件、钙硫比低(一般<105) 、脱硫石膏可以综合利用等。缺点是基建投资费用高、水消耗大、脱硫废水具有腐蚀性等。

2、海水烟气脱硫

海水烟气脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。脱硫过程不需要添加任何化学药剂,也不产生固体废弃物,脱硫效率>92%,运行及维护费用较低。烟气经除尘器除尘后,由增压风机送入气-气换热器降温,然后送入吸收塔。在脱硫吸收塔内,与来自循环冷却系统的大量海水接触,烟气中的二氧化硫被吸收反应脱除,海水经氧化后排放。脱除二氧化硫后的烟气经换热器升温,由烟道排放。

海水烟气脱硫工艺受地域限制,仅适用于有丰富海水资源的工程,特别适用于海水作循环冷却水的火电厂,但需要妥善解决吸收塔内部、吸收塔排水管沟及其后部烟道、烟囱、曝气池和曝气装置的防腐问题。

3、喷雾干燥工艺

喷雾干燥工艺(SDA)是一种半干法烟气脱硫技术,其市场占有率仅次于湿法。该法是将吸收剂浆液Ca(OH)2在反应塔内喷雾,雾滴在吸收烟气中SO2的同时被热烟气蒸发,生成固体并由除尘器捕集。当钙硫比为13~16时,脱硫效率可达80%~90%。半干法FGD技术兼干法与湿法的一般特点。其主要缺点是利用消石灰乳作为吸收剂,系统易结垢和堵塞,而且需要专门设备进行吸收剂的制备,因而投资费用偏大;脱硫效率和吸收剂利用率也不如石灰石/石膏法高。

喷雾干燥技术在燃用低硫和中硫煤的中小容量机组上应用较多。国内于1990年1月在白马电厂建成了一套中型试验装置。后来许多机组也采用此脱硫工艺,技术已基本成熟。

  4、电子束烟气脱硫工艺(EBA法)

电子束辐射技术脱硫工艺是一种干法脱硫技术,是一种物理方法和化学方法相结合的高新技术。该工艺的流程是由排烟预除尘、烟气冷却、氨的冲入、电子束照射和副产品捕集工序组成。锅炉所排出的烟气,经过集尘器的粗滤处理之后进入冷却塔,在冷却塔内喷射冷却水,将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约70℃)。烟气的露点通常约为50℃。通过冷却塔后的烟气流进反应器,注入接近化学计量比的氨气、压缩空气和软水混合喷入,加入氨的量取决于SOx和NOx浓度,经过电子束照射后,SOx和NOx在自由基的作用下生成中间物硫酸和硝酸。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应,生成粉状颗粒硫酸铵和硝酸铵的混合体。脱硫率可达90%以上,脱硝率可达80%以上。此外,还可采用钠基、镁基和氨作吸收剂,一般反应所生成的硫酸铵和硝酸铵混合微粒被副成品集尘器分离和捕集,经过净化的烟气升压后向大气排放。

SNCR工作原理:选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺是将含有 NHx 基的还原剂(如氨气、 氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为850℃-1150℃的区域,还原剂通过安装在屏式过热器区域的喷枪喷入,该还原剂迅速热分解成 NH3和其它副产物,随后 NH3 与烟气中的 NOx 进行 SNCR 反应而生成 N2和H2O。

SNCR 脱硝技术是一种较为成熟的商业性NOx控制处理技术,SNCR脱硝方法主要是将还原剂在850~1150 ℃温度区域喷入含 NOx 的燃烧产物中,发生还原反应脱除 NOx , 生成氮气和水。

相关信息:

SNCR 脱硝在实验室试验中可达到 90%以上的 NOx脱除率,在大型锅炉应用上,短期示范期间能达到75%的脱硝效率。

SNCR 脱硝技术是 20世纪 70 年代中期在日本的一些燃油、燃气电厂开始应用的,80 年代末欧盟国家一些燃煤电厂也开始了SNCR 脱硝技术的工业应用,美国 90 年代初开始应用 SNCR 脱硝技术,目前世界上燃煤电厂SNCR 脱硝工艺的总装机容量在 2GW 以上。

脱硫脱硝的方法,总结了六种:

1)活性炭法

该工艺主体设备是一个类似于超吸附塔的活性炭流化床吸附器,在吸附器内,烟气中的SO2被氧化成SO3并溶于水中,产生稀硫酸气溶胶,随后由活性炭吸附。向吸附塔内注入氨,氨与NOx在活性炭催化还原作用下生成N2,吸附有SO2的活性炭可进入脱附器中加热再生。

2)SNOx(WSA-SNOx)法

WSA-SNOx法是湿式洗涤并脱除NOx技术。在该工艺中烟气首先经过SCR反应器,NOx在催化剂作用下被氨气还原为N2,随后烟气进入改质器中,SO2在此被固相催化剂氧化为SO3,SO3经过烟气再热器GGH后进入WSA冷凝器被水吸收转化为硫酸。

3)NOxSO法

在电除尘器下游设置流化床吸收塔,用硫酸钠浸渍过的γ-Al2O3圆球作为吸收剂,吸收剂吸收NOx、SO2后,在高温下用还原性气体(CO、CH4等)进行还原,生成H2S和N2。

4)高能粒子射线法

高能粒子射线法包括电子束(EBA)工艺和等离子体工艺,原理是利用高能粒子(离子)将烟气中的部分分子电离,形成活性自由基和自由电子等,氧化烟气中的NOx。这种技术不仅能去除烟气中的NOx和SO2,还能同时去除重金属等物质。

5)湿式FGD加金属螯合物法

仲兆平等发明了喷射鼓泡法用烟气脱硫脱硝吸收液,包括石灰或石灰石浆液、占石灰或石灰石浆液005%~05%(质量分数)的水溶性有机酸和占石灰或石灰石浆液003%~03%(质量分数)的铁系或铜系金属螯合物。

6)氯酸氧化法

由于氯酸的强氧化性,采用含有氯酸的氧化吸收液可以同时脱硫脱硝,脱硫率可达98%,脱硝率达95%以上,还可以脱除有毒的微量金属元素。除了采用氯酸脱硫脱硝外,采用NaClO3/NaOH同时脱除SO2和NOx也获得较好的效果。

烟气脱硝的方法主要包括:

酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。

中文名称:烟气脱硝

英文名称:De-NOx (Denitration)。

定义:燃烧烟气中去除氮氧化物的过程 。

烟气脱硝特点:

高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化技术装备的微分捕获微分处理系统,高于传统技术三个吸收塔的串联叠加,接近于百分百脱除效率的根本,在于能够同时采用三种不同性质的循环工质循环。

出厂标准严格执行GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》,即烟尘PM10≤20mg/m,二氧化硫SOx≤50mg/m,氮氧化物NOx≤100mg/m,金属汞Hg含量≤003mg/m,或者是达到业主的要求。

吸收塔使用寿命大于30年,保修三年,没有跑、冒、滴、漏、渗、堵现象发生。三台耐酸、耐碱、耐摩擦工质循环泵,以及其它标准件的保修时间,按照其相应行业标准执行。

燃煤含硫量低于3%以及粉尘量大的用户,基本不需要特别添加熟石灰类物质作为脱硫剂、脱硝剂。烟气含硫量高、粉尘量大和需要处理的污水量愈大,愈发能够体现所拥有的优点和优势。

又叫反硝化作用

反硝化反应(Denitrification,亦称为反硝化作用)是指细菌将硝酸盐(NO3−)中的氮(N)通过一系列中间产物(NO2−、NO、N2O)还原为氮气分子(N2)的生物化学过程。参与这一过程的细菌统称为反硝化菌。

反硝化反应在自然界具有重要意义,是氮循环的关键一环,它和厌氧铵氧化(Anammox)一起,组成自然界被固定的氮元素重新回到大气中的途径。

在环境保护方面,反硝化反应和硝化反应一起可以构成不同工艺流程,是生物除氮的主要方法,在全球范围内的污水处理厂中被广泛应用。污水处理中所利用的反硝化菌为异养菌,其生长速度很快,但是需要外部的有机碳源,在实际运行中,有时会添加少量甲醇等有机物以保证反硝化过程顺利进行。

脱硫脱硝工作原理,是指把已生成的NOX还原为N2,从而脱除烟气中的NOX,按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝;

主要包括:酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等;国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX废气的方法;

脱硫和脱硝简单说就是用碱中和酸的过程,脱硫就是:脱去锅炉烟气中所含的二氧化硫;脱销就是:脱去锅炉烟气中所含的氮氧化物;

脱硫的过程就是将碱性脱硫剂(如石灰石,CaO,氢氧化钠等)制成浆液,与锅炉烟气混合,二氧化硫遇水成酸,与碱性脱硫剂反应生成CaSO4(硫酸钙)等脱硫终产物得过程,脱硝与脱硫的原理类似,就是脱硝剂换为 氨水或尿素。

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