國家能源集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 王濤濤

煤炭是社會發(fā)展中的關(guān)鍵資源之一，在工業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮著重要作用。但煤炭燃燒會產(chǎn)生SO2等多種有害物質(zhì)，會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。而應(yīng)用燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)可減少煤炭燃燒過程中的有害物質(zhì)。一般會在處理NOx及硫氧化物的過程中應(yīng)用脫硫脫硝技術(shù)，因為NOx以及硫氧化物會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。近年來，隨著技術(shù)水平的提升，脫硫脫硝技術(shù)不斷完善，可以有效凈化煙氣。脫硫脫硝技術(shù)屬于系統(tǒng)性技術(shù)，可以同時處理硫、硝等有害物質(zhì)，所以備受關(guān)注。

1 燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)探究進展

1.1 氣/固催化脫硫脫硝技術(shù)

氣/固催化脫硫脫硝技術(shù)中應(yīng)用的催化劑可在短時間內(nèi)氧化與還原SO和NOx，具有較高的脫除率。氣/固催化脫硫脫硝技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用的工藝方法有SNRV、WSA-SNOx及Parsons。其中氣化固化脫硫脫硝是一種新興技術(shù)，在脫硫脫硝過程中應(yīng)用這種技術(shù)可優(yōu)化硫化物的清潔效果，同時這種技術(shù)的操作方法較為簡單，不會造成其他污染。同時應(yīng)用這種技術(shù)可將煙氣集中到一個集塵綜合裝置中對其進行高溫加熱處理。在應(yīng)用這種技術(shù)前可先添加一些石灰水，繼而提高脫硫脫硝的質(zhì)量。當(dāng)前該技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，作用也越來越顯著。

1.2 高能電子氧化技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展縮小了催化劑的使用范圍，而高科技發(fā)展也將成為主流，高能電子氧化技術(shù)就是高科技發(fā)展的產(chǎn)物。高能電子會與煙氣中的氮硫分子產(chǎn)生撞擊，而氮硫分子在受到撞擊后會出現(xiàn)不同的反應(yīng)：若高能電子不斷撞擊煙氣中的氧氣以及水分子，就會產(chǎn)生較多的活性物質(zhì)，所以一些SO就會被氧化為SO，而SO又會和煙氣當(dāng)中的水蒸氣進行反應(yīng)形成硫酸；NO會被氧化成NO，加入水后會形成沒有毒性的氮氣，這種技術(shù)會成為主流方向。

高能電子氧化技術(shù)工藝主要包括兩種不同的類型，且這兩種類型之間有一定的差異，這種差異主要表現(xiàn)在電子的產(chǎn)生方法上。例如，從第一種反應(yīng)情況來看，主要是利用電子設(shè)備對低溫?zé)煔膺M行照射，在照射后會產(chǎn)生高溫，這樣就會出現(xiàn)高溫與低溫交替的環(huán)境條件，煙氣分子就會在電離當(dāng)中進行轉(zhuǎn)換。目前西方國家在這種技術(shù)的研究中取得了一定成果，研究出的電子設(shè)備具有操作簡單、成功率高等優(yōu)勢。

1.3 固相再生脫硫脫硝技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，很多行業(yè)在發(fā)展過程中都產(chǎn)生了較多的環(huán)境問題。為此煙氣凈化備受關(guān)注。但脫硫脫硝一體化技術(shù)在實踐中的應(yīng)用較少，而固相再生脫硫脫硝技術(shù)是燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，效果較好，可通過催化劑的催化反應(yīng)脫除NOx以及硫化物。在應(yīng)用固相再生脫硫脫硝技術(shù)時常用氧化銅以及活性炭等反應(yīng)物，但這兩種反應(yīng)物在耐壓性、沖擊性以及耐磨性等方面仍然存在問題，這就會對凈化效果造成影響。為此，在應(yīng)用固相再生脫硫脫硝技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)同時使用高性能且持久的吸收劑，從而充分發(fā)揮技術(shù)的凈化作用。

1.4 選擇性催化脫硫脫硝工藝

選擇性脫硫脫硝工藝具有脫除效率高、維護方便、運行穩(wěn)定等多重優(yōu)勢，應(yīng)用該工藝可以快速將NOx還原成氮氣。同時，在催化之后可以將SO轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的硫化物。選擇性催化脫硫脫硝工藝有很多種類型，但是每種類型的操作過程基本相同。都是先進行除塵工作，之后利用高溫進行脫硝，最后通過催化技術(shù)對煙氣進行處理，從而將SO轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的硫化物，從而實現(xiàn)脫硫脫硝。

1.5 聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)

從正常情況來看，煤炭燃燒產(chǎn)生的SO與NOx的濃度較低，但近年來工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，若分別應(yīng)用脫硫裝置與脫硝裝置將會耗費過多的資源且會加大成本，而應(yīng)用聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)就可以有效解決這一問題；其次，燃煤煙氣當(dāng)中的SO與NOx都是酸性氧化物，其氧化性較強，利用聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)可以有效去除燃煤煙氣當(dāng)中的SO與NOx。當(dāng)前常用的聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)包括活性焦法、活性炭法、SNOx法、NFT法以及NOSOx與電子束法。

1.6 應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)水平不斷提升，但是在研究應(yīng)用過程中仍然存在工作效率低等問題。

脫硫脫硝工作效率低。部分中小企業(yè)在應(yīng)用燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)時會受到發(fā)展水平及其他因素的限制，所以沒有引進先進的設(shè)備，無法充分發(fā)揮燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的作用。為此，中小企業(yè)可選擇爐內(nèi)噴鈣這種簡單快捷、不會產(chǎn)生二次污染且脫硫脫硝效果好的技術(shù)。

吸附材料發(fā)展較慢。燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)常用的吸附材料包括活性炭與氧化銅，其中活性炭這種吸附材料具有孔隙大、吸附性高且應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢，可以有效凈化雜質(zhì)。但在工業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)的活性炭吸附材料已無法滿足實際需求。同時氧化銅的脫硫脫硝吸附效果也比較好，但成本相對較高。所以應(yīng)該加大對吸附材料的研究力度，豐富吸附材料的類型。

2 優(yōu)化燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)應(yīng)用效果策略

高效應(yīng)用氯酸氧化法。燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)在不斷發(fā)展，氯酸氧化法這種液相脫硫脫硝一體化技術(shù)應(yīng)運而生，可有效優(yōu)化燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的應(yīng)用效果。氯酸氧化法就是將燃煤煙氣排放到氧化吸收塔當(dāng)中，從而將煙氣當(dāng)中的NO與SO等物質(zhì)被氯酸氧化為硫酸、硝酸以及氯化氫等物質(zhì)。同時可在堿式吸收塔中添加一些硫化鈉與氧化氫鈉吸收劑，利用這些吸收劑吸收酸性氣體。氯酸氧化法具有適應(yīng)性強、對環(huán)境要求低及脫硫脫硝率高等特點，可滿足燃煤煙氣脫硫脫硝工作的需求。但在應(yīng)用這種方法時會利用氯酸物質(zhì)，而氯酸物質(zhì)的腐蝕性非常強，所以對裝置設(shè)備的材質(zhì)有非常高的要求，這就要求企業(yè)花費更多的時間精力選擇裝置設(shè)備的材質(zhì)。

合理應(yīng)用干式吸附再生技術(shù)。干式吸附再生技術(shù)也是一種燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)，其常用方法有尿素法、NIXSO法以及LILAC處理法等。每種方法的原理不同，但都有良好的脫硫脫硝效果。例如NIXSO法主要是利用鈉鹽進行脫硫脫硝，即在y-Al2O3圓球上涂抹一些鈉鹽，鈉鹽就可以吸收燃煤煙氣當(dāng)中的氨氮化合物以及SO。此外工作人員還可以重復(fù)利用已經(jīng)吸收飽和的鈉鹽，即將鈉鹽放在符合條件的環(huán)境當(dāng)中，鈉鹽就會將氨氮化合物釋放掉，當(dāng)氨氮化合物的濃度達到某種程度后，鈉鹽當(dāng)中就會形成化學(xué)平衡狀態(tài)，就可以再次利用鈉鹽。

謹慎應(yīng)用脈沖電暈法脫硫脫硝技術(shù)。脈沖電暈法脫硫脫硝技術(shù)是通過高壓放電這種方式對燃煤煙氣當(dāng)中的SO與NOx進行處理，使SO與NOx形成非平衡等離子體，之后離子體會與燃煤煙氣當(dāng)中的水發(fā)生反應(yīng)繼而形成酸，就可以達到脫硫脫硝的目的。脈沖電暈法脫硫脫硝技術(shù)的操作十分簡單，但在脫硫脫硝過程中仍然存在一些問題，無法有效提高脫硝脫硝的效率，同時應(yīng)用這種方法可能會產(chǎn)生二次污染，為此應(yīng)該謹慎應(yīng)用這種方法。

4 結(jié)語

氣/固催化脫硫脫硝技術(shù)、高能電子氧化技術(shù)、固相再生脫硫脫硝技術(shù)、選擇性催化脫硫脫硝工藝以及聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)當(dāng)中的關(guān)鍵技術(shù)，具有成本低、無污染、操作簡單等多重優(yōu)勢，所以應(yīng)該大力推廣燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)。