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烟气脱硫脱硝技术的有效运用研究

2017-03-18 14:14:51 来源:网络

【摘要】烟气中含有大量SO2与NOx,对环境造成一定破坏;因此,发展烟气脱硫脱硝技术成为社会发展的必然趋势。本文提出两种较常见的烟气净化技术,即电子束照射法(EAB)、脉冲电晕等离子法(PPCP),着重分析其运用原理与运用特点,并指出其存在的问题,为相关人员提供理论参考。

脱硝技术

【关键词】烟气;脱硫脱硝;技术运用

1.前言

近年来,随着工业化进程的不断推进,环境污染的问题愈发严峻,烟气脱硫脱硝技术已受到了相关部门的重视。脱硫脱硝技术的合理运用不仅能够降低成本,简化操作步骤,减少相关装置数量;同时,在大气污染防治方面能达到事半功倍效果。目前为止,脱硫脱硝技术工艺已经达到近80种,最常见的有电子束照射法、脉冲电晕等离子法等。

2.电子束照射法(EBA法)

2.1、EBA技术运用

EBA技术运用的是电子束,其电子能量一般为800keV-1000keV,通过电子束照射使SO2与NOx经过一系列化学反应生成硫铵与硝铵,该技术在烟气脱硫脱硝工作中具有较大的发展空间。高能等离子体能够氧化SO2与NOx,在5-10s的时间内即可发生反应产生硫酸和硝酸,工作人员根据酸的浓度加入氨生成(NH4)2SO4和NH4NO3的细小尘粒,粉粒经捕集器回收用作化肥,净化气体则经烟囱排入大气。电子束照射法脱硫脱硝技术的机理如下:

(1)自由基的产生:N2/O2/H2O+e-→OH3/O3/HO32/N3

(2)SO2氧化为H2SO4:SO2+O3→SO3+H2O→H2SO4

(3)NOx氧化为硝酸:NO+O3→NO2+OH3→HNO3;NO+HO32→NO2+OH3→HNO3;NO2+OH3→HNO3

(4)酸与氨发生化学反应:H2SO4+2HN3→(NH4)2SO4;HNO3+NH3→NH4NO3

2.2、EBA技术特点

EBA脱硫脱硝技术产生废物较少,且技术成本相对较低,其脱硫率可以达到95%,脱硝率可以达到85%,是目前最具发展空间的脱硫脱硝技术。EBA技术特点是,可以实现SO2与NOx的同时净化,操作流程简便且方便控制,能够适应各类含硫量与含硝量的烟气,同时,在化学反应过程中所产生的物质是硫铵和硝铵可以用作农业肥料。

EBA脱硫脱硝技术流程为:在工业烟气经过除尘之后,排入冷却塔,利用喷雾水对其冷却至60-70℃,将烟气排入反应器,加入适量的氮气,通过高能电子束的照射,使烟气中的水蒸气、N2、O2等进行辐射反应产生活性物质,再将SO2与NOx氧化为高价硫氧化物与氮氧化物;SO3与NO2在水蒸气作用下生成雾状的硫酸与硝酸,然后与氨产生硫铵和硝铵用作农业肥料,l经过净化后的烟气即可直接排入大气[1]。

2.3、EBA技术问题

(1)相关系统设备的安全性不高。电子束脱硫脱硝设备的安全性与可靠性得不到保障。

(2)副产品的收集存在不足。(NH4)2SO4和NH4NO3颗粒较小,容易从收集器上逃逸,而其吸湿性进一步加大了收集难度。

(3)加入氨气时容易产生漏氨的现象,而氨气压缩机容易造成氨的冷凝或氨系统泄露的问题。

3.脉冲电晕等离子法(PPCP法)

3.1、PPCP技术运用

脉冲电晕等离子法早在1980年就被提出,其技术原理与EBA技术基本相同,根本差异在于EBA技术是利用阴极电子发射以及外电场的加速产生电子能量,而PPCP技术是利用高压电源电晕放电,该方法相比电子加速的成本较低[2]。

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