第4期王旭伟等:国内外电厂燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术的研究进展
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式洗涤,可脱除烟气中99%以上的硫氧化物,并可选择性地或同时除去99%的氮氧化物,排放尾气完全符合环境标准。由于它采用无机化合物作吸收剂,而不是传统工艺中的氨,因此其副产物是可回收的硝酸盐和硫酸盐,而不是需要堆埋的污染环境的石膏副产物。该工艺适用于以天然气或煤为燃料的发电厂,目前仍在实验阶段,未见诸工业应用。
2.3电化学法
来,美国Steven技术研究所一直进行液膜法同时脱除S02
和N0。的研究。他们对能够固定在微孔聚丙烯膜上的液膜,进行选择性和渗透性试验,比较其吹扫及抽空效果,试验在
24~70℃及常压下进行。结果表明,用水、NaHSO,和
Na2s03水溶液、含Fe2+和Fe”的EDTA水溶液、环丁砜或环丁烯砜等做液膜,可除去模拟烟气中70%~90%的S02,
50%~70%的NO。若烟气中只有S02时,则用水或Na2SO”NaHS0,的水溶液作液膜就可以收到很好的效果。
采用电化学法同时脱硫脱硝有两种模式:一种是内电池模式(直接法),烟气中的组分直接在电池液中被吸收及在电极反应中被转化;另一种是外电池模式(间接法),烟气中的组分在与电池分设的吸收器中用氧化还原中介剂吸收并转化,吸收液在电池中进行电化学再生,工业应用一般是两种模式的组合。
二氧化铅一二连亚硫酸盐工艺是德国化学设备协会开发
的典型电化学法脱硫脱硝工艺,其工艺流程见图。
加拿大Calga巧大学用聚乙二醇及乙二醇胺为固定化液
膜来进行烟气净化试验【9】,S02的分离系数为140。当使用非反应性聚乙二醇.400液膜时,其分离系数主要取决于膜两
侧的S02分压差。当分压差较小时,分离系数较大,在分压差较大时,液膜很快达到饱和。
日本名古屋大学采用憎水性微孔中空纤维膜组件液膜法脱除烟气中S02和NO。【l01,吸收液为钠或钾的碳酸盐、烷基胺及Na2S03水溶液,在纤维膜腔侧吸收液以层流状态通过。用半经验关联式计算壳侧气相传质系数,建立了气体扩散通过膜孔然后发生反应的模型。
总之,国外广泛使用的Wct-FGD+SCR组合脱硫脱硝
工艺因其经济、技术和设备腐蚀方面的原因,不能使人满意。新兴的同时脱硫脱硝技术有的虽已开始应用于工业实践,但还有很多问题亟待解决。如PPCP法在如何实现高压脉冲电
源的大功率、窄脉冲、长寿命等问题上还有很多工作要做:
固体吸附/再生法脱除率不高,反应温度高,吸附剂生产成本贵;液膜法使用寿命不长,脱除率不高等。
图
二氧化铅一二连亚硫酸盐工艺流程
3我国烟气脱硫脱硝技术的现状及发展方向
脱硫是我国电厂烟气治理的重点,2006年5月29日国家环保总局在天津与山东等7省政府和华能等六大电力企业签订了二氧化硫减排目标责任书,这标志着“十一五”全
该工艺是内电池和外电池模式的组合。采用外电池模式以二连亚硫酸盐为氧化还原中介剂,将Nox还原为N2和
N20,二连亚硫酸盐被氧化成S03厶,经电化学还原而重复
使用。采用内电池模式将s02吸收在电池液中,并在电极反应中氧化为硫酸,在此反应过程中可得到质量分数为40%的
硫酸。2.4液膜法
国燃煤电厂脱硫工程正式启动。烟气脱硫已进入大规模建设阶段,技术以湿式石灰石/石膏法为主(该技术约占投运、在建和已签约合同的火电厂脱硫工程总装机容量的90%以上),此外还有海水脱硫法、电子束照射法等等,脱硫效率
都可达90%以上。脱硝还处于萌芽阶段,主要是SCR催化
液膜法净化烟气是由美国能源部Pittsbu曜h能源技术中心(PFTC)首先开发的。液膜为含水液体,置于两组多微孔憎水的中空纤维管之间,构成渗透器,这种结构可消除操作中时干时湿的不稳定性,延长了设备的寿命。
液膜的选取在原则上来说对s02和NO。有选择性吸收的任何液体均可作为液膜,但还须经试验测定证明气体在其中渗透性良好才能应用。试验证明,25℃的纯水渗透性最好,其次是NaHs04,NaHS03的水溶液,后者对含0.05%S02的气体的脱硫率可达95%。用Fe2+及Fe3+的EDTA水溶液作
液膜,可从含NO0.05%的烟气中除去85%的N0。若用含
0.0l
还原法,如:浙江大唐乌沙山发电厂一期工程4号锅炉的SCR法脱硝,效率50%以上。近年来国家在抑制氮氧化物排放方面出了许多政策和措施,对电厂脱硝建了一批示范工程,并明确规定在建和将要建造的大型电厂都要预留脱硝空间。与此同时,同时脱硫脱硝技术也越来越受到重视,如:浙江北仑发电厂三期扩建工程2×I
000Mw超超临界和华
电长沙电厂2×600Mw超临界燃煤发电机组在建工程,如
果投入运行后它们将成为全国同类型机组中首批配套同时
mol/L.Fe2+的EDl’A溶液作液膜,可同时去除烟气中的烟气脱硫脱硝装置的工程。但从目前的技术水平和已装配的脱硫脱硝设施来看,我国今后在相当长一段时间里,同时脱硫脱硝技术仍以典型的wjt.FGD_卜SCR组合技术为主。
目前我国烟气脱硫脱硝技术主要存在的问题有:①脱硫技术自主创新能力较低。关键技术需要向国外引进:②设计
制造水平和产业标准化低;③国家有关政策(下转第39页)
S02和NO。,其去除率可分别达90%和60%。烟气中的02对含Fe2+的EDTA溶液有影响,但对含Fe3+的EDl’A溶液无影响。但用含Fe3十的EDl-A溶液作液膜时,需在较高温度下
操作。
国内外许多科研机构对液膜法进行了大量的研究。多年
万方数据