摘 要:全球面臨的三大環(huán)境問題主要是酸雨、臭氧層破壞和溫室效應(yīng),其中酸雨造成的環(huán)境問題最為嚴(yán)重,是當(dāng)前各國亟需解決的問題。我國因工業(yè)化發(fā)展迅速,酸雨造成的環(huán)境問題特別嚴(yán)重,因此亟需探究酸雨的主要成因,并提出相應(yīng)的解決辦法??刂迫济汗I(yè)爐排除的SO2和NOx污染,使用煙氣濕法脫硫脫硝,能夠有效減少SO2、NOx的污染,有效保證人們的正常生產(chǎn)生活不受干擾。
關(guān)鍵詞:煙氣濕法;脫硫脫硝技術(shù);技術(shù)研究
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.031
燃煤工業(yè)爐排放的SO2和NOx會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,危害人們的健康,不利于人們進(jìn)行正常的生產(chǎn)生活。近年來,各國都在采取各種措施進(jìn)行減少SO2和NOx的排放量,雖然取得了一定的成績,但是隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加深,礦物燃料的使用量不斷增加,使環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。當(dāng)前,先進(jìn)的濕法煙氣脫硫工藝受到各界的關(guān)注,我國也在使用這種方法降低SO2和NOx的排放量。
1 技術(shù)簡介及工藝流程
在利用WFGD裝置的基礎(chǔ)上,增加相關(guān)裝置,就能利用一塔式液相氧化吸收聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行脫硫脫硝。并且,為了保障脫硫脫硝的有效進(jìn)行,在系統(tǒng)裝置中設(shè)置集葉升氣裝置,保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全且連續(xù)的工作。
將除塵后的煙氣通過引風(fēng)機(jī)送進(jìn)脫硫脫硝裝置塔內(nèi),裝置在進(jìn)行脫硫時(shí),SO2和殘余的細(xì)塵,以及脫硫漿液通過充分的吸收、傳質(zhì)過程后,經(jīng)過氧化噴淋層進(jìn)行氧化后,從升氣裝置進(jìn)去脫硝階段。和自上到下的脫硝溶液進(jìn)行相反方向的碰觸,除去溶液中的NOx,最終通過除霧器進(jìn)行脫水除霧后從煙囪排出。而在脫硫過程中所生成的亞硫酸鹽漿液會(huì)送入到塔底循環(huán)罐,亞硫酸鹽漿液一部分會(huì)被脫硫,一部分會(huì)被脫硝,經(jīng)過脫硫脫硝后的漿液會(huì)被送到產(chǎn)物后處理系統(tǒng)。
利用一塔式氧化吸收聯(lián)合脫硫脫硝的技術(shù)進(jìn)行脫硫脫硝,比起國內(nèi)一般采用的脫硫脫硝技術(shù)運(yùn)行的費(fèi)用要少的多。因?yàn)?,脫硫脫硝都哦是在一個(gè)裝置塔內(nèi)完成的,縮小了占地面積,這樣有利于對(duì)我國燃煤爐的改造和升級(jí),尤其是針對(duì)場地面積過于緊張的改造項(xiàng)目更具優(yōu)勢。液相吸收的工藝,利用獨(dú)特的助劑R,能夠達(dá)到很強(qiáng)的吸收緩沖作用,能夠保證在煙氣中NOx發(fā)生波動(dòng)時(shí),穩(wěn)定的排放達(dá)標(biāo)的NOx。采取這種技術(shù)的脫硝產(chǎn)物是N2,在整個(gè)過程中不會(huì)造成二次污染。并且由于燃煤工業(yè)爐在排放煙氣時(shí)的溫度較低,利用該工藝更容易在工業(yè)爐排放煙氣中使用,并且容易操作。在脫硫過程中產(chǎn)生的亞硫酸鹽可以成為脫硝劑,安全并且高利用率的進(jìn)行脫硝工藝。
2 技術(shù)系統(tǒng)的組成部分
在該系統(tǒng)中包括以下幾個(gè)子系統(tǒng),以下則對(duì)這些子系統(tǒng)進(jìn)行簡要分析:
一是煙氣系統(tǒng)。因?yàn)闊煔庀到y(tǒng)沒有多余的路徑,所以使用引風(fēng)機(jī)向吸收裝置塔中傳遞已經(jīng)除塵的鍋爐煙氣。主要是將鍋爐煙氣中的SO2,NOx等污染物進(jìn)行去除工藝。同時(shí),將一部分的細(xì)塵除去,利用除霧器對(duì)凈化后的煙氣進(jìn)行脫水,最終將所有的達(dá)標(biāo)煙氣排除煙囪。
二是漿液制備系統(tǒng)。在漿液制備系統(tǒng)中包含兩個(gè)系統(tǒng),分別是實(shí)施脫硫漿液制備系統(tǒng)和氧化劑制備系統(tǒng)。實(shí)施脫硫漿液制備系統(tǒng)是指利用計(jì)量給料機(jī)向脫硫漿液制備裝置送入脫硫劑,再將工業(yè)水和會(huì)用的清夜導(dǎo)入罐中,再經(jīng)攪拌后制成漿液,在這個(gè)過程中要保證制漿的連續(xù)性。最后是通過供漿泵將完成的漿液送到循環(huán)泵中。而氧化劑制備系統(tǒng)主要是進(jìn)行生成氧化劑的制備裝置及相應(yīng)設(shè)備。即使煙氣在強(qiáng)氧化的環(huán)境,使煙氣中的NO氧化反應(yīng)成NO2,之后用堿液進(jìn)行吸收。
三是吸收系統(tǒng),吸收系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)就是脫硫脫硝的環(huán)節(jié)。因此,脫硫脫硝設(shè)備是該系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一。我們采用大進(jìn)口的設(shè)計(jì),盡可能的保證煙氣能夠均勻的分布。同時(shí),為了防止噴淋液出現(xiàn)回來的現(xiàn)象,就需要使煙氣在塔內(nèi)的存留充足的時(shí)間,將塔中的煙氣進(jìn)口設(shè)計(jì)為下切方向的方式進(jìn)氣,保持10°-15°的下切角度。在煙氣通道的進(jìn)口處安置各類測量的儀表和分析表,對(duì)煙氣中的各種因素進(jìn)行測定和控制。另外,在吸收塔裝置的工作流程中用到的設(shè)備裝置主要有除霧裝置、NO、氧化噴淋裝置、脫硫噴淋裝置、脫硝噴淋裝置、升氣裝置、集液升氣裝置以及進(jìn)煙口和出煙口幾個(gè)部分。
四是漿液循環(huán)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)主要是進(jìn)行脫硫、脫硝漿液的循環(huán),用到的設(shè)備主要是攪拌器、循環(huán)罐、噴嘴、循環(huán)泵等。其中,脫硫漿液循環(huán)系統(tǒng)是指利用循環(huán)泵將吸收塔裝置中經(jīng)過傳質(zhì)、接觸以及反應(yīng)后包含亞硫酸鹽、硫酸鹽以及一些沒有反應(yīng)的堿性物質(zhì)等等的漿液進(jìn)行脫硫,煙氣經(jīng)過循環(huán)噴淋后實(shí)現(xiàn)脫硫反應(yīng),指導(dǎo)煙氣的PH值達(dá)到事先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值后,才能開啟循環(huán)泵,加入脫硫劑進(jìn)行補(bǔ)充。
五是氧化系統(tǒng)。這是一個(gè)封閉循環(huán)的系統(tǒng),氧化劑在氧化劑供液泵的作用下,通過噴嘴將其霧化,再向煙氣進(jìn)行噴灑,使之與煙氣充分混合,使一部分的NO氧化反應(yīng)成NO2,并且利用封閉循環(huán)的路徑使提高了氧化劑的利用率,達(dá)到節(jié)省脫硝運(yùn)行費(fèi)用的目的。
除此以外,還要對(duì)脫硫脫硝后的產(chǎn)物進(jìn)行處理,在這個(gè)環(huán)節(jié)中用到的設(shè)備主要是真空過濾機(jī)、排漿泵等。它們的作用是將脫硫后產(chǎn)生的硫酸鹽進(jìn)行過濾、濃縮后,使該產(chǎn)物以固態(tài)的形態(tài)離開整個(gè)系統(tǒng),避免二次污染的發(fā)生。其次,工藝水系統(tǒng)的使用是為了保證脫硫脫銷裝置能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn),或者在出現(xiàn)事故的情況下進(jìn)行工藝系統(tǒng)用水。為了保障在工藝水被抽干的狀況下機(jī)封冷卻水的正常供應(yīng),可以單獨(dú)設(shè)計(jì)機(jī)封水箱、機(jī)封水泵和自控系統(tǒng)的裝置。整個(gè)自控系統(tǒng)以方便操作、節(jié)省費(fèi)用、保證安全等為原則,在節(jié)省費(fèi)用的基礎(chǔ)上,最大化提高系統(tǒng)裝置的自動(dòng)化水平,保證產(chǎn)品質(zhì)量,減輕操作人員的勞動(dòng)壓力。對(duì)于重要的工藝要進(jìn)行集中的觀察、記錄、監(jiān)督和控制;對(duì)于不太重要的工藝采取現(xiàn)場巡視的方式進(jìn)行監(jiān)督和控制。
3 總結(jié)
結(jié)合燃煤工業(yè)爐排煙的特點(diǎn),以及當(dāng)前先進(jìn)的脫硫脫銷技術(shù),提出一種用于燃煤爐煙氣脫硫脫銷的技術(shù)工藝,一塔式液相氧化吸收聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)。該技術(shù)能夠很好的解決燃煤工業(yè)爐脫硫脫硝排煙的難題,其脫硝率可以達(dá)到65%以上,相比傳統(tǒng)的脫硫脫硝工藝效率要跟高,成本卻很低,有利于我國燃煤工業(yè)爐的可持續(xù)發(fā)展,并且有效減輕了我國環(huán)境污染的問題。
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