煙氣治理
煙氣脫硫(liu)技術
一、廢堿法
廢(fei)(fei)堿法是(shi)利用(yong)(yong)企業廢(fei)(fei)堿作脫硫(liu)劑(ji)，做(zuo)到“以廢(fei)(fei)治廢(fei)(fei)”，如造(zao)紙廠的造(zao)紙黑(hei)液(ye)(ye)或(huo)印(yin)染廠的堿性(xing)廢(fei)(fei)液(ye)(ye)等都可用(yong)(yong)做(zuo)脫硫(liu)吸收液(ye)(ye)，大大降(jiang)低了運行(xing)成(cheng)本(ben)，而且廢(fei)(fei)堿液(ye)(ye)經脫硫(liu)后，可降(jiang)低色(se)度和COD值。另外在化(hua)工(gong)、輕工(gong)等工(gong)藝過程中產(chan)生的堿性(xing)廢(fei)(fei)渣也可用(yong)(yong)作脫硫(liu)劑(ji)，實現資源化(hua)利用(yong)(yong)。
二、電石渣法
電(dian)石(shi)渣法是(shi)將(jiang)制乙(yi)炔工(gong)(gong)藝中產生(sheng)的電(dian)石(shi)渣及其渣液用作脫硫劑(ji)，吸收工(gong)(gong)藝流程類似于(yu)生(sheng)石(shi)灰法，只需相應增(zeng)設制漿系統即可。做(zuo)到了“以(yi)廢治廢”，降低(di)了運行成本。
三、白泥法
白(bai)泥(ni)法是(shi)將某些化(hua)工工藝中產生的白(bai)泥(ni)主要(yao)成(cheng)分是(shi)CaCO3用作脫硫劑，吸(xi)收(shou)工藝流程類似于石灰(hui)石法，只需相應增設制漿系統即(ji)可，做到了“以廢治廢”，降(jiang)低了運(yun)行成(cheng)本。
四(si)、石灰(hui)石/石灰(hui)--石膏法
石灰石/石灰-石膏法(fa)是(shi)最(zui)早的(de)煙氣脫硫(liu)方法(fa)之一，工藝成(cheng)熟可靠(kao)，實(shi)際應用多，適(shi)(shi)用范圍廣，與其(qi)他濕法(fa)脫硫(liu)技術相(xiang)比，該法(fa)液氣比較(jiao)高(gao)，總能(neng)耗比較(jiao)大。目前可通過加(jia)入(ru)適(shi)(shi)當的(de)添加(jia)劑(ji)，以提(ti)高(gao)脫硫(liu)效率和吸收劑(ji)的(de)利用率，使脫硫(liu)系統(tong)運(yun)行更加(jia)可靠(kao)。
五(wu)、鈉(na)堿(jian)法
鋼堿法(fa)(fa)是以純堿或火堿作脫(tuo)硫(liu)劑(ji)，生成(cheng)(cheng)的Na2SO3，經(jing)結晶、干燥加(jia)工(gong)(gong)成(cheng)(cheng)Na2SO3產(chan)品。可(ke)用(yong)于造紙制(zhi)漿(jiang)工(gong)(gong)業，實現(xian)綜合(he)利用(yong)。該法(fa)(fa)工(gong)(gong)藝(yi)簡單、效率高、運(yun)行穩定(ding)可(ke)靠，但(dan)運(yun)行成(cheng)(cheng)本較高。
六、鈉一鈣雙堿法
為(wei)克服石(shi)(shi)灰-石(shi)(shi)膏(gao)(gao)法(fa)(fa)效率差、能耗(hao)高、易結垢等(deng)(deng)缺(que)點，我們開發了雙(shuang)堿(jian)(jian)(jian)(jian)法(fa)(fa)。雙(shuang)堿(jian)(jian)(jian)(jian)法(fa)(fa)可(ke)分為(wei)回(hui)收(shou)法(fa)(fa)和拋(pao)棄法(fa)(fa)，回(hui)收(shou)法(fa)(fa)回(hui)收(shou)石(shi)(shi)膏(gao)(gao)，拋(pao)棄法(fa)(fa)的(de)脫硫(liu)渣(zha)為(wei)亞硫(liu)酸鈣(gai)硫(liu)酸鈣(gai)和少量碳酸鈣(gai)的(de)混合物(wu)。雙(shuang)堿(jian)(jian)(jian)(jian)法(fa)(fa)的(de)特點是(shi)可(ke)溶性堿(jian)(jian)(jian)(jian)(如燒堿(jian)(jian)(jian)(jian)、純堿(jian)(jian)(jian)(jian)等(deng)(deng))在吸收(shou)塔內與SO2反應(ying)生成可(ke)溶性的(de)鹽(yan)，在塔外添加鈣(gai)基脫硫(liu)劑進(jin)行(xing)(xing)(xing)再生，經過絮凝(ning)、沉(chen)淀、除(chu)渣(zha)等(deng)(deng)步驟后(hou)，將再生的(de)清堿(jian)(jian)(jian)(jian)液再次(ci)返(fan)回(hui)吸收(shou)塔重新利用；脫硫(liu)渣(zha)可(ke)拋(pao)棄也可(ke)強制(zhi)氧(yang)化(hua)為(wei)二水(shui)石(shi)(shi)膏(gao)(gao)。該法(fa)(fa)主要優(you)點為(wei)：吸收(shou)效率高，不易結垢，液氣化(hua)低(di)，運行(xing)(xing)(xing)成本低(di)，運行(xing)(xing)(xing)可(ke)靠等(deng)(deng)；其主要缺(que)點是(shi)：可(ke)溶性堿(jian)(jian)(jian)(jian)略有損耗(hao)，需(xu)適量外充，脫硫(liu)渣(zha)沉(chen)淀難度加大(da)。
七、氧化鎂化
氧化(hua)(hua)鎂法是利用(yong)熟(shu)化(hua)(hua)的(de)(de)氧化(hua)(hua)鎂乳液(ye)作為吸(xi)收劑吸(xi)收SO2,相對于鈣基脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)而言,氧化(hua)(hua)鎂法脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)效率高、不易結垢、設備緊湊(cou)、脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)液(ye)對設備腐蝕低、液(ye)氣比低、能耗低、運行穩定等優點。該(gai)法因脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)渣的(de)(de)處理方法不同也(ye)可分為回(hui)(hui)收法和拋(pao)棄法：回(hui)(hui)收法工(gong)藝較復雜，但可實現資(zi)源化(hua)(hua)利用(yong)，降(jiang)低脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)成本；拋(pao)棄法工(gong)藝簡單，較為實用(yong)。我(wo)國的(de)(de)遼東半島(dao)和山東萊州具(ju)有(you)豐(feng)富鎂資(zi)源，可供利用(yong)。
八、氨法
氨(an)(an)法(fa)煙氣脫硫是以(yi)硫酸銨溶液或過(guo)飽和(he)溶液吸收(shou)SO2，用(yong)(yong)氨(an)(an)水(shui)中和(he)系統(tong)的(de)酸性(xing)。吸收(shou)、氧化所得到(dao)產物硫酸銨可以(yi)回收(shou)加(jia)工成肥(fei)料。該法(fa)的(de)優點是：脫硫效率高、無廢渣排放、液氣比較低(di)、能(neng)耗低(di)等(deng)，尤其(qi)適(shi)用(yong)(yong)于高硫煤。其(qi)缺點是：工藝復(fu)雜(za)、技(ji)術難度大，氨(an)(an)的(de)運輸和(he)儲(chu)存(cun)較麻煩，存(cun)在氨(an)(an)的(de)逃逸、腐蝕、二次(ci)污染(ran)等(deng)問題。
氨法(fa)脫硫(liu)原理
九(jiu)、鎂(mei)氨雙堿法
該(gai)法(fa)克服了傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)氧化鎂法(fa)和(he)傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)氨法(fa)的(de)種種缺點(dian)，最(zui)大限度的(de)利用(yong)二者(zhe)的(de)優(you)點(dian)，將兩(liang)者(zhe)加(jia)(jia)以(yi)優(you)化組合(he)、創新升級開發而成(cheng)。該(gai)法(fa)先是利用(yong)氧化鎂乳液作(zuo)為第一(yi)堿(jian)在吸(xi)收(shou)塔內吸(xi)收(shou)SO2，生成(cheng)MgSO4，之后向脫硫液中(zhong)添加(jia)(jia)適量(liang)氨水，生成(cheng)Mg(OH)2和(he)(NH4)2SO4,Mg(OH)2經沉降后送回脫硫塔循環使用(yong)；溶液中(zhong)的(de)(NH4)2SO4經濃(nong)縮結晶，加(jia)(jia)工成(cheng)肥料。該(gai)法(fa)具有(you)以(yi)下優(you)點(dian)：
1、相對于石灰石／石灰－石膏法而言，Mg(OH)2在水中(zhong)的(de)溶(rong)解度高，與SO2的(de)反應(ying)速度快，用較(jiao)低的(de)液氣比就(jiu)可(ke)達(da)較(jiao)高的(de)脫硫效率。另外，Mg(OH)2吸收SO2后生成的(de)MgSO3或Mg(HSO3)2的(de)溶(rong)解度較(jiao)高，不易(yi)結垢。即使因操(cao)作不當造成暫時的(de)結垢現象，也可(ke)通(tong)過降低脫硫的(de)PH值(zhi)的(de)方(fang)法進行消除。
2、與傳統氨(an)(an)法相(xiang)比，Mg(OH)2不具揮發(fa)性(xing)或腐蝕性(xing)。因此Mg(OH)2的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)可保持較(jiao)高水平，而(er)利用(yong)氨(an)(an)作為SO2吸(xi)收劑(ji)的(de)(de)情況則不同，為保證一定的(de)(de)脫硫率，吸(xi)收液(ye)(ye)中氨(an)(an)的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)需維持在(zai)(zai)較(jiao)高水平，從而(er)造成(cheng)(cheng)對(dui)設(she)備(bei)的(de)(de)腐蝕，同時(shi)在(zai)(zai)熱(re)(re)煙(yan)氣作用(yong)下(xia)，溶(rong)液(ye)(ye)中的(de)(de)氨(an)(an)很容易揮發(fa)進入煙(yan)氣，不僅造成(cheng)(cheng)原料的(de)(de)流失，而(er)且造成(cheng)(cheng)新的(de)(de)污染，形成(cheng)(cheng)氣溶(rong)膠(jiao)等污染物。而(er)且為了防(fang)止氨(an)(an)的(de)(de)流失，在(zai)(zai)脫硫塔前需對(dui)煙(yan)氣降(jiang)溫(wen)(wen)處(chu)理，從而(er)導致脫硫后的(de)(de)煙(yan)溫(wen)(wen)過低，需進行再加熱(re)(re)升溫(wen)(wen)，造成(cheng)(cheng)設(she)備(bei)增加，能耗上升。而(er)利用(yong)MgO乳(ru)液(ye)(ye)作脫硫劑(ji)時(shi)可在(zai)(zai)相(xiang)對(dui)較(jiao)高溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)進行脫硫。
3、與(yu)傳統(tong)氧化鎂(mei)法(fa)相比，本技(ji)術(shu)對鎂(mei)的(de)再(zai)生(sheng)更為容易，耗能低，鎂(mei)的(de)損(sun)耗量(liang)很少(shao)。關鍵是(shi)脫硫副產生(sheng)(NH4)2SO4可(ke)加工成肥料使用(yong)，可(ke)創造(zao)較高經濟(ji)效益。
煙氣脫(tuo)硝工(gong)程
NOx的生(sheng)成機理(li)
煤(mei)燃(ran)燒過(guo)程中產(chan)生(sheng)的氮氧化物主要是(shi)一(yi)氧化氮和二氧化氮。研(yan)究表明，在(zai)煤(mei)的燃(ran)燒過(guo)程中生(sheng)成NOx的主要途徑有三個(ge)：
●熱力型NOx. 即(ji)空氣中(zhong)的(de)(de)氧和氮在燃料燃燒時所形成(cheng)的(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下生成(cheng)的(de)(de)NO和NO2的(de)(de)總(zong)和，溫(wen)度對(dui)熱力型NOx的(de)(de)生成(cheng)具有決定作用。
●快速(su)(su)型(xing)(xing)NOx. 燃(ran)料(liao)中的碳氫化合物在燃(ran)料(liao)濃(nong)度較高(gao)區域燃(ran)燒時所產生的烴與燃(ran)燒空氣(qi)中的N2分子發生反應，形成的CN、HCN，繼續氧化而生成的NOx。在燃(ran)煤鍋爐中，快速(su)(su)型(xing)(xing)NOx生成量很小。
●燃料型NOx. 燃料中(zhong)的(de)氮化合物(wu)在燃燒過程中(zhong)發(fa)生氧化反應而生成的(de)NOx。燃煤電廠(chang)鍋爐中(zhong)產生的(de)NOx中(zhong)大(da)約75%-90%是燃料型NOx。
脫硝方法
根據NOx在鍋爐中(zhong)的(de)生成機理，針對性的(de)制定了一系列措(cuo)施，主(zhu)要有低NOx燃燒、選(xuan)擇性非催(cui)化還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)煙氣脫硝技術(shu)（SNCR）、選(xuan)擇性催(cui)化還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)煙氣脫硝技術(shu)（SCR）等(deng)。
（一）低NOx燃燒(shao)技術
目前常用的低NOx燃燒技(ji)術主要：
低過量空氣(qi)燃燒法 ； 空氣(qi)分級(ji)燃燒法；
燃(ran)(ran)料分級(ji)燃(ran)(ran)燒法 ； 燃(ran)(ran)氣再(zai)循環技(ji)術；
焙(bei)燒器處的分級燃燒技術（SCC），是(shi)采(cai)用分級加入燃料和空氣，使(shi)NOx形成(cheng)降(jiang)到最(zui)低(di)物料加入方式來降(jiang)低(di)NOx放(fang)熱排放(fang)。
（二）選擇(ze)性非催化還原煙氣脫硝技術（SNCR）
SNCR是(shi)一種選擇性降低(di)NOx排放量(liang)的(de)方法(fa)，用氨及尿素作為還原劑，不用催化劑，噴(pen)入的(de)氨只與煙氣中(zhong)的(de)NOx發生反應(ying)，而不與煙氣中(zhong)的(de)其(qi)他成分發生反應(ying)，NH3還原NOx的(de)反應(ying)只能在950-1050℃這一狹窄的(de)溫度范圍內進行。
氨的噴(pen)入(ru)點在爐(lu)膛(tang)上(shang)部煙氣溫度950-1050℃范圍內的區域。發(fa)生的主要還原反應有：
4NH3+4NO+O2→6H2O+4N2
4NH3+2NO2+O2→6H2O+3N2
SNCR技(ji)術特點：
尿素、NH3均可作為還原劑；
溫度(du)過(guo)(guo)高(gao)氨(an)會和氧(yang)反(fan)應(ying)生(sheng)成NOx；溫度(du)過(guo)(guo)低NOx還原(yuan)反(fan)應(ying)的(de)速(su)率(lv)過(guo)(guo)低，造成原(yuan)煙氣中有過(guo)(guo)量的(de)氨(an)逃逸或是物料上(shang)有氨(an)沉積；
必須找到(dao)合(he)理的氨(an)氣(qi)噴入位置(zhi)，達到(dao)適合(he)的SNCR反應的溫度區間。
缺點：脫(tuo)硝(xiao)效(xiao)率低（<40%）；運(yun)行成本高(gao)(gao)；對反應溫度要求(qiu)高(gao)(gao)，需(xu)要準(zhun)確控(kong)制反應區內的(de)溫度；需(xu)要比較高(gao)(gao)的(de)NH3/NOx值（一般大于1），部分(fen)氨被產(chan)品吸(xi)收。
（三(san)）選擇性催化還原煙氣脫(tuo)硝技術（SCR）
選擇性催化(hua)(hua)還(huan)原（SCR）工藝是基于在金(jin)屬催化(hua)(hua)劑(ji)的作(zuo)用(yong)下，噴入的氨（NH3）把(ba)煙氣(qi)中的NOx還(huan)原成(cheng)N2和H2O。還(huan)原劑(ji)以NH3為主，催化(hua)(hua)劑(ji)有(you)貴金(jin)屬和非(fei)貴金(jin)屬兩類。SCR反應器置(zhi)于鍋(guo)爐(lu)之后。
SCR技術特點：
選擇性催(cui)化還原法（SCR）是工業上應用最廣的一種脫硝技術；
理(li)想(xiang)狀態下，可(ke)使NOx的脫除率達(da)90%以上(shang)，是目前最(zui)好的固定源NOx治理(li)技術；
SCR反應溫度(du)一般為300-450攝氏度(du)。
SCR反(fan)應器可(ke)以安(an)裝在鍋爐/水泥(ni)窯的兩個(ge)位(wei)置：
在除塵(chen)器(qi)的(de)下游—“低塵(chen)負荷”系(xi)統；
優點：催化劑(ji)壽命長，不易堵塞；
缺(que)點：需要對(dui)煙氣進行加熱(re)，達(da)到(dao)催化劑的反(fan)應(ying)溫度；
最后一個旋(xuan)風筒下游（不(bu)帶反應器(qi)）—“高塵負荷系統”；
優(you)點(dian)：煙(yan)氣溫度適合催化劑要求，無需加熱(re)；
缺點(dian)：煙氣(qi)粉塵(chen)濃(nong)度高，催化劑容易被堵(du)塞、磨(mo)損。
