國(guó)家能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 王濤濤

煤炭是社會(huì)發(fā)展中的關(guān)鍵資源之一，在工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮著重要作用。但煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生SO2等多種有害物質(zhì)，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)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(huì)在處理NOx及硫氧化物的過程中應(yīng)用脫硫脫硝技術(shù)，因?yàn)镹Ox以及硫氧化物會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)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(shí)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(jìn)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(shí)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(shí)這種技術(shù)的操作方法較為簡(jiǎn)單，不會(huì)造成其他污染。同時(shí)應(yīng)用這種技術(shù)可將煙氣集中到一個(gè)集塵綜合裝置中對(duì)其進(jìn)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(huì)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(huì)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(huì)產(chǎn)生較多的活性物質(zhì)，所以一些SO就會(huì)被氧化為SO，而SO又會(huì)和煙氣當(dāng)中的水蒸氣進(jìn)行反應(yīng)形成硫酸；NO會(huì)被氧化成NO，加入水后會(huì)形成沒有毒性的氮?dú)?，這種技術(shù)會(huì)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(duì)低溫?zé)煔膺M(jìn)行照射，在照射后會(huì)產(chǎn)生高溫，這樣就會(huì)出現(xiàn)高溫與低溫交替的環(huán)境條件，煙氣分子就會(huì)在電離當(dāng)中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。目前西方國(guó)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(jiǎn)單、成功率高等優(yōu)勢(shì)。

1.3 固相再生脫硫脫硝技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shí)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(shí)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(huì)對(duì)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(shí)，應(yīng)當(dāng)同時(shí)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(hù)方便、運(yùn)行穩(wěn)定等多重優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用該工藝可以快速將NOx還原成氮?dú)狻Ｍ瑫r(shí)，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(jìn)行除塵工作，之后利用高溫進(jìn)行脫硝，最后通過催化技術(shù)對(duì)煙氣進(jìn)行處理，從而將SO轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的硫化物，從而實(shí)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(kuò)大，若分別應(yīng)用脫硫裝置與脫硝裝置將會(huì)耗費(fèi)過多的資源且會(huì)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(qiáng)，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(shí)會(huì)受到發(fā)展水平及其他因素的限制，所以沒有引進(jìn)先進(jìn)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(jiǎn)單快捷、不會(huì)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(shì)，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(shí)際需求。同時(shí)氧化銅的脫硫脫硝吸附效果也比較好，但成本相對(duì)較高。所以應(yīng)該加大對(duì)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(yùn)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(shí)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(qiáng)、對(duì)環(huán)境要求低及脫硫脫硝率高等特點(diǎn)，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(shí)會(huì)利用氯酸物質(zhì)，而氯酸物質(zhì)的腐蝕性非常強(qiáng)，所以對(duì)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(fèi)更多的時(shí)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(jìn)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(huì)將氨氮化合物釋放掉，當(dāng)氨氮化合物的濃度達(dá)到某種程度后，鈉鹽當(dāng)中就會(huì)形成化學(xué)平衡狀態(tài)，就可以再次利用鈉鹽。

謹(jǐn)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(duì)燃煤煙氣當(dāng)中的SO與NOx進(jìn)行處理，使SO與NOx形成非平衡等離子體，之后離子體會(huì)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(dá)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(jiǎn)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(shí)應(yīng)用這種方法可能會(huì)產(chǎn)生二次污染，為此應(yīng)該謹(jǐn)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(jiǎn)單等多重優(yōu)勢(shì)，所以應(yīng)該大力推廣燃煤煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)。