脱硫脱硝一体化的研究现状

杨涛

摘要：电厂脱硫脱硝一体化技术是一种创新型、高效技术。近几年， 随着社会经济快速发展，火电厂建设速度加快，大量火电厂将会燃烧大量燃煤，燃烧的燃煤会释放出来很多有毒气体，这些有毒气体对空气环境将会产生很大影响。使用脱硫脱硝一体化技术在一定程度上能够很 好解决这些问题。本文通过对脱硫脱硝一体化的研究现状进行研究，在此基础上对多种理论知识在实际应用中的问题进行分析，从而得出脱硫脱硝一体化技术发展趋势，为人们在现实使用中提出有用的指导意见。

关键词：脱硫脱硝 一体化 现状

0引言

脱硫脱硝技术很多且大部分处于研究或工业示范阶段，其中石灰石-石膏湿法脱硫和选择性催化还原干法脱硝技术较为成熟，率先实现了商业化。由于 SO2 和 NOX 都是酸性氧化物，同时对他们进行脱除完全可行。由于设备投资小、运行费用低、操作难度小等优点，脱硫脱硝一体化技术成为研究热点。

1火电廠脱硫脱销技术的应用现状

国内火电厂常用的脱销方法有SCR（选择性催化还原法）、SNCR（非选择性催化还原法）以及两种方法相联合，SCR 技术在脱销方面具有二次污染小、净化效率高、技术成熟等特点，脱销率能够达到 80-90%左右，而SNCR技术，在脱销方面不需要使用催化剂，运行成本低，但却会造成二次污染，并且脱硝率也不是很高，一般只能达到 30-50%左右。SCR 的技术原理如下：在火力发电机组的省煤器与预热器两个设备之间，对SCR反应器进行布设，当机组运行后，烟气会以垂直的方式直接进入到反应器当中，经催化剂作用后，会将有害的 NOx 还原为无害的水和氮气。在这个反应过程中，需要使温度保持在 300-400℃之间;SNCR 的技术原理是当锅炉内的烟气温度达到 900-1000℃左右时，向其中喷入还原剂，如尿素、氨等，以此来将有害的 NOx 还原为无害的水和氮气。SCR 与SNCR 联合是将两者的技术优势合并到一起，弥补各自的不足，从而提高脱硝率。由于两种技术联合后，工艺系统会变得较为复杂。故此，该方法通常被用于对脱销率要求比较高的场合。

2脱硫脱硝技术概述

脱硫脱硝技术绝大多数都被应用到氮氧化物、硫氧化物的处理中，因为氮氧化物与硫氧化物是空气污染的主要来源。脱硫脱硝技术发展越来越完善，在一定程度上对净化空气将会产生很大影响。脱硫脱硝一体化是一种系统性技术，能够在同一时间处理硫、硝。近几年，脱硫脱硝一体化技术逐渐引起了很多国家的重视与关注。烟气脱硫脱硝一体化技术一般可以分为以下三类： 烟气脱硫与烟气脱硝共同组合技术。第二类，使用吸附剂来脱硝脱硫。第三类对当下烟气脱硫综合系统进行改造，适当增加脱硝功能。如果使用两套不同装置来进行脱硫、脱硝， 将会造成整个投资、管理与运行费用提升。很多现代工业化国家在脱硫脱硝一体化技术方面都投入了很多时间与精力，并且在很多行业中都得到了广泛应用，带来的作用与效果非常明显。

3燃煤烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展

3.1烟气净化技术

在火电厂脱硫脱硝一体化工艺中，烟气净化是一项不可或缺的技术措施，火电厂中的烟气含有大量的二氧化硫，在对这部分烟气进行净化处理时，需要先向除尘器内注入适量的钙剂和钠基脱硫剂，然后利用布袋的过滤层，将二氧化硫滤除掉，烟气中的 NOx 则可利用氨气进行脱除。在对 NOx 进行脱除时，先将氨气注入到烟道内，剩余的工作全部由 SCR 负责完成。在脱硫脱硝一体化工艺中，烟气净化技术的特点主要体现在如下几个方面：烟气去除率较高，正常情况下， 可以达到85%左右;多种污染物的脱除功能被综合到一起，这样不需要布置过多的设备，从而节约了占地面积;由于在选择催化剂进行脱销前，烟气中所含的二氧化硫及颗粒物已经被去除，从而解决了硫酸铵堵塞等问题发生。

3.2高能电子氧化技术

高能电子氧化技术是一种创新型技术，科学技术的快速发展使得催化剂的使用范围越来越小，朝向高科技发展将会成为主要方向，高能电子氧化技术起着很好的典范作用，高能电子撞击烟气中的氮硫分子之后在短时间内会发生不同程度的反应。一般情况下，可以分为两种情况： 第一种情况可能是二氧化硫转化为三氧化硫，当烟气中的水、氧气等分子通过高能电子进行不断撞击后会产生很多活性物质，这样就能够把一些二氧化硫氧化成三氧化硫，通过和烟气中的水蒸气发生反应后成为硫酸。第二种情况是一氧化氮氧化为二氧化氮，通过引入水之后会生成无毒的氮气，这种技术将会成为未来发展的主要方向。这种特殊工艺一般可以分为两种不同类型。当然，这两种工艺之间还是存在一定差异性，这种差异性主要体现在怎样产生电子。在这里主要讨论第一种情况，它是充分借助电子类设备来照射处于低温的烟气。经过照射之后就会产生高温，在高低温交替条件下短时间内能够让烟气分子在电离中出现快速转换。这种技术在日本与欧洲国家研究已经取得了很大发展，这种电子设备的优点是设备简单化、便于操作与控制。并且不会造成太多废弃物的产生，成功率也非常高。很多副产品还可以被用作肥料， 并且具有良好的环保作用。存在的不足之处就是带来的辐射非常严重， 站在电子设备自身发展角度分析来说，电子设备科技自身就是一种资源损耗的重要体现。与此同时，所需要的资金量也非常大。

3.3半干法脱硫脱硝

半干法介于湿法和干法之间，由于兼顾了二者的主要优点而备受关注。它通过喷射吸收剂吸收 SO2 和 NOX 达到脱硫脱硝的目的，同时利用空气的热量带走吸收液中的水分而不产生废液。有人利用喷动床在脱硫脱硝方面进行了较深入的研究，喷动床内加入刚玉球或负离子球等颗粒，热烟气使粒子处于喷动状态，当床内喷动稳定后，吸收剂由喷嘴喷出，液滴呈雾状喷洒在喷动粒子上，与 SO2 和 NOx 气体进行反应，由于加入颗粒，增大了反应接触面积，提高了脱硫脱硝效率，反应后的产物在粒子的碰撞中脱落，被热烟气带出喷动床。

3.4湿式脱硫脱硝一体化工艺

在该工艺中，氯酸氧化、湿 式配合吸收是关键工艺，前者的脱氮率能够达到 95%以上，在脱除二氧化硫和氮气的过程中，还可以将气体中存在的有毒金 属元素一并除掉。目前，该技术尚处于实验阶段，仍有一些不完 善的地方，需要不断优化改进。后者采用的是湿式洗涤系统，二氧化硫的脱除率可以达到 90%以上。但在脱除过程中，混合物会有所损失，所以，需要加强对该方面的研究，进一步降低混合物的损失。

4一体化技术应用和发展

通过上述研究对比发现，各项工艺之间存在很大差异，而且使用技术也有所不同。虽然上述几种脱硫脱硝技术相对比较成熟，但由于很多工业都是传统工业，在使用中对温度和稳定等有很高的条件，使得该技术的应用受到很大制约。但就长期发展来看，由于燃煤电厂对这些技术的使用中造成一些负面影响，所以还需对这些技术进行改进，让其一体化的发展更加符合燃煤电厂的需求和社会发展的需求。

结语

同时脱硫脱硝工艺虽然研究较多、优点突出，但是存在的缺点限制了它的广泛应用，因此在工程应用中还应该根据实际工况进行选择。虽然各种工艺不够成熟，但也值得更加深入的研究，如果解决主要问题，每种工艺都有广阔的应用前景。

参考文献

[1]叶秉照. 燃煤电厂脱硫脱硝技术研究[J]. 科技与创新，2017，（14）：58-58.

[2]蒋文举， 赵君科， 尹华强等. 烟气脱硫脱硝技术手册[M]. 北京： 化学工业出版社 ，2006：436-454.