于秀麗
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能源和環(huán)境在實(shí)際的生活中起到十分重要的作用。中國(guó)從古以來都是燃煤比較多的國(guó)家,煤炭能源在實(shí)際的生活中應(yīng)用的十分廣泛??茖W(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,全國(guó)煤炭的消費(fèi)的數(shù)量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)[1]。
現(xiàn)階段我國(guó)不斷提升火電廠排放標(biāo)準(zhǔn),煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)在70年代初期被研發(fā),受到經(jīng)濟(jì)技術(shù)的因素影響,諸多技術(shù)尚未被有效推廣,相關(guān)技術(shù)需要深層次發(fā)展。煙氣在旋風(fēng)器作用下被初次清除,實(shí)現(xiàn)大顆粒粉塵回收操作,除塵和脫硫脫氮在自激式除塵器運(yùn)用上參與多半除塵脫硫脫硝流程,經(jīng)過沖淋塔進(jìn)行脫硫脫氮除塵,以汽水分離的形式落實(shí)分離操作。按照工藝流程設(shè)計(jì),物料衡算屬于工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn),在較大程度上影響到管道選取與反應(yīng)器設(shè)計(jì),將熱力學(xué)第一定律為前提開展熱力計(jì)算,實(shí)現(xiàn)物料平衡計(jì)算目標(biāo),計(jì)算過程中需要得到被物料轉(zhuǎn)移能量的具體數(shù)值。
在煙氣脫硫工藝當(dāng)中,主要分為濕法工藝、干法工藝與半干法工藝三種類型。這里所指的濕法工藝主要是煙氣濕法脫硫,利用鈉堿、石灰石或者海水等吸收劑水溶液,作為處理工藝中的吸收劑,之后對(duì)FCC煙氣進(jìn)行洗滌處理,將煙氣當(dāng)中的二氧化硫盡量脫出。煙氣中的二氧化硫與吸收劑可以產(chǎn)生反應(yīng),并且生成硫酸鹽或者亞硫酸鹽等物質(zhì),吸收劑無法再生。選擇應(yīng)用這種方式,煙氣當(dāng)中的硫脫出率較高,且操作流程的難度不大、較為簡(jiǎn)單。但是,這種技術(shù)的缺點(diǎn)在于無法對(duì)吸收劑進(jìn)行再回收和再利用,容易出現(xiàn)能源浪費(fèi)的情況,所以,這種處理方式也被稱為濕法洗滌拋棄工藝。還有一種濕法處理工藝為再生方式,主要是選擇可再生的吸收劑溶液,對(duì)FCC煙氣進(jìn)行洗滌處理,從而將煙氣的硫氧化物吸收,并且聲稱穩(wěn)定性較弱的吸收溶液。之后,可對(duì)這種吸收溶液進(jìn)行加熱和再生處理,將再生之后的吸收劑進(jìn)行循環(huán)應(yīng)用。這種方式對(duì)于煙氣的凈化度較高,且可以實(shí)現(xiàn)吸收溶劑的再生使用,從而符合可持續(xù)發(fā)展的理念[2]。
半干法脫硫技術(shù)在實(shí)際發(fā)展過程中是比較簡(jiǎn)單的,同時(shí)投資的成本相對(duì)來說比較低,脫硫的系統(tǒng)的性能是比較高的,在實(shí)際的發(fā)展過程中占地面積也是十分小的,使得脫硫技術(shù)能夠順利的開展。半干法脫硫是什么呢?在實(shí)際的發(fā)過程中其主要是通過使用煙氣的作用,在煙氣中加入濕態(tài)的脫硫劑,同時(shí)在漿料中加入一定的蒸發(fā)水。在進(jìn)行一定的干燥的時(shí)候,脫硫劑能和煙氣中的二氧化硫成分進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng),最終能夠形成干粉產(chǎn)品。為了使得脫硫的效率得到相應(yīng)的提升,一般在實(shí)際的反應(yīng)的過程中通過使用石灰粉作為脫硫劑。在實(shí)際反應(yīng)過程中所出現(xiàn)的脫硫渣,實(shí)際上是一能夠自由流動(dòng)的干粉的混合料,不會(huì)有一定的污染,因此可進(jìn)行進(jìn)一步的利用。該工藝的煙氣脫硫的方法的優(yōu)勢(shì)比較多,因此在電廠的鍋爐中使用的比較多。
對(duì)于濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)而言,把煙氣傳輸?shù)絊CR機(jī)械設(shè)備內(nèi)部,對(duì)應(yīng)催化劑在化學(xué)反應(yīng)變化之下把NO轉(zhuǎn)為N2,接下來煙道內(nèi)氣體被進(jìn)一步傳輸給改質(zhì)器,SO2在催化劑影響基礎(chǔ)上被轉(zhuǎn)為SO,隨之被冷凝器進(jìn)行冷凝與過濾。在混合硫酸以及冷凝水之后,生成較高濃度的硫酸。
氯酸氧化工藝,主要是在促使氯酸轉(zhuǎn)為噴霧狀的一種強(qiáng)氧化劑,完成NO和SO2之間全方位氧化。使用過程中把氯酸氧化劑與煙道體系中脫硫脫硝器結(jié)合起來,這樣氯酸可以和煙道中SO2及NO互相轉(zhuǎn)換,完成硫酸鹽與硝酸鹽等物質(zhì)凈化處理。這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)是在相同時(shí)間與相同設(shè)備中處理好硫酸與硝酸,處理技術(shù)的使用對(duì)時(shí)間加以分段處理,首先是組裝基礎(chǔ)吸收機(jī)械設(shè)備與氧化吸收設(shè)備,加強(qiáng)硫酸及硝酸去除率。并且在技術(shù)運(yùn)用期間氧化劑可清除煙氣內(nèi)有害元素以及金屬元素,不需要運(yùn)用化學(xué)氧化還原劑,控制催化劑中毒現(xiàn)象出現(xiàn)。氯酸氧化技術(shù)穩(wěn)定性較高,處于常溫狀態(tài)或吸收低濃度狀態(tài)都可完成煙道內(nèi)脫硫脫硝作業(yè)[3]。
煤轉(zhuǎn)化技術(shù)也是將低質(zhì)量煤轉(zhuǎn)化為天然氣、燃料等低污染的優(yōu)質(zhì)能源的發(fā)展方向。作為一個(gè)煤多、油少、氣少的國(guó)家,大力開展煤炭轉(zhuǎn)化,改善能源結(jié)構(gòu)具有重要意義。目前,國(guó)內(nèi)煤氣化和液化技術(shù)已經(jīng)成熟,可以顯著減少有害物質(zhì)的排放。煤炭的液化能夠使石油的缺乏問題得到一定的補(bǔ)充。此外,水煤漿新技術(shù)可以將低灰分、高揮發(fā)分的煤磨成細(xì)煤粉,再根據(jù)水煤比添加分散劑和穩(wěn)定劑,制成流體燃料。由于灰分低,含硫量低,較高的燃燒效率和較低的燃燒溫度可以顯著降低SO和NOx的排放。
總之,目前我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)方面存在的問題在實(shí)際的發(fā)展過程中應(yīng)該進(jìn)一步進(jìn)行解決,這樣中國(guó)才能大大降低了能源危機(jī),還可以大力研究和開發(fā)水電和其他可再生能源,如太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮茉础⒑Q竽茉春头强稍偕茉慈绾四苋剂?,同時(shí),它還將減少大量的污染物生成的過程中,能源消費(fèi)在很大程度上,這對(duì)實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展也將起到重要作用。