在我國,煤和焦炭的燃燒產生了大量空氣污染物，治理這些大氣污染物就成為我國環境保護工作的當務之急。鑒於這種情況，從而產生了眾多的脫硫脫氮技術。相對於傳統的濕法脫硫脫氮技術，乾法脫硫脫氮新技術不僅環保效果好，並且整個工藝路線也更加方便、高效、經濟，具有設備精簡、占地面積小、運行管理方便、生產成本低、無廢水二次污染等優點。
基本介紹
- 中文名：乾法同時脫硫脫氮技術
- 外文名：Simultaneous desulfurization and denitrification technology by dry process
- 煙氣：氮氧化物等
- 工藝：CuO法等
- 目的：脫硫脫氮
背景,CuO法,NOXSO工藝,SNRB工藝,活性焦吸附法,
背景
我國由於經濟的快速發展，燃煤所產生的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）的排放量在急劇地增加，在空氣污染物中，氮氧化物是主要物質。據不完全統計，我國每年的氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的排放量分別為約770萬噸和2400萬噸，然而，形成酸雨、霧的重要原因便是NOx、SO2的共同作用，它們結合之後容易形成光化學煙霧。這就會給人體健康和自然環境帶來產重危害。中國每年都會有將近1100億元人民幣的經濟損失。而且這個經濟損失會占到國民生產總值的約7%至8%。
我國在燃煤、燃燒的排放中，煙氣主要占了90%左右，其中二氧化硫的總排量中有大約1/4是由火電廠的燃煤造成的；而燃料燃燒產生了90%的NOx，那么我國治理燃煤污染、調節大氣環境的最主要的目標則是脫氮、脫硫以及除塵。
CuO法
銅法吸收還原過程一般採用負載型的CuO作為吸收劑，常見的有CuO/ A12O3和CuO/SiO2。通常CuO質量分數為4%-6%，在300-450℃範圍內，與煙氣中SO2發生反應形成CuSO4。同時，向煙氣中鼓人適量的氨氣，在殘留CuO和硫酸鹽生成物的催化下，氨與氮氧化物發生反應，氮氧化物轉化成無害氮氣後排向大氣。吸收飽和的CuSO4經過再生可重新利用，再生過程一般用H2或CH4氣體對CuSO4進行還原，釋放的SO2可制酸也可通過克勞德法轉化為單質硫，還原得到金屬銅或CuS，再用氧氣或空氣氧化，生成CuO重新用於吸收還原過程。
CuO/A12O3法的優點是可同時脫硫脫硝，不產生固態或液態二次污染：可產出硫或硫酸副產品；脫硫後煙氣無需再熱；脫硫劑可再生循環利用；可降低鋼爐排煙溫度等。
NOXSO工藝
NOXSO工藝是一種乾式、可再生系統，它可同時脫除鍋爐煙氣中的SO2和NOx。經過除塵後的煙氣進人流化床吸收塔，在此SO2和NOx同時被吸收劑吸收，用過的吸附劑被送人其後的加熱器，溫度600℃左右，使得NOx被釋放並部分分解，溢出的NOx循環送回鍋爐燃燒室中，與煙氣中還原氣體的自由基反應生成N2，形成一個化學平衡，抑制NOx的生成。同時用H2或CH4將吸收劑還原（610℃）除硫，然後吸收劑經冷卻後進人吸收塔循環使用。此技術SO2的去除率可達97%以上， NOx的去除率可達70%以上。
SNRB工藝
SNRB工藝是一種同時脫硫脫硝除塵的乾法工藝，其特點是利用高濕布袋除塵器達到同時脫硫脫硝和除塵的目的。
在布袋除塵器前布置鈣基或鈉基吸收劑噴射區，以此來脫除煙氣中的SO2。同時在該噴射區的後方布置氨氣噴射區，然後一起進人高溫布袋除塵器中。其特點是布袋內部設有選擇性催化還原器SCR，從而實現NOx的脫除則。試驗表明:SO，被催化劑中的釩催化氧化成SO2的比例很低，不超過0.5%，因此不影響催化劑的使用壽命。除塵器採用陶瓷或玻璃纖維濾料能滿足技術要求。通過近2300h的試驗發現：在燃煤含硫質量分數為3%~4%，Ca/S為2.0（摩爾比），反應溫度為426-490℃的條件下，採用石灰作脫硫劑，脫硫率可達80%，在氨硝比為0.9時，脫硝率達90%；如用特殊水解過的石灰，在上述條件下可實現90%的脫硫率；如果以碳酸鈉為脫硫劑，在Na/S比為1.0，反應溫度為218℃的條件下，脫硫率達80%。除此之外，整套系統的除塵效率在99%以上，還能分別脫除煙氣中84%~95%的HF和HCI氣體。可見該工藝同時實現了脫硫、脫硝和除塵，綜合經濟效益比分別進行各污染物脫除要好得名，但距大規模工業套用還有一定差距。
活性焦吸附法
這種方法在用活性炭處理煙氣的同時脫硫和脫氮。SO2通過活性炭微孔催化的吸附作用，生成了硫酸並儲存在焦炭微孔里，並通過熱量的再生，生成含SO2濃度較高的氣體，依據需求再轉換成各類價值高的副產品，比如高純硫磺，濃硫酸，液態SO2和化肥。NOx在加氮條件下，在活性焦催化作用下，生成了水、氮氣然後排人大氣中。這個工程的設備主要是脫硫脫氮塔，煙氣橫向地交叉並通過活性焦炭層，所以煙塵被清除。
活性炭強度（耐高壓，耐磨損，耐衝擊）低，並且表面積比較大。如果用移動床，由於吸附，再生往返使用的損耗會相對較大，這就不可避免的會有經濟性上的問題，所以人們研發出比活性炭的表面積要小，強度相對較高的已經成型的活性焦炭。這樣就形成了更好的脫硫和脫碳性能，也可以同時用於脫硫脫氮。
