鑒于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主的特征近期內(nèi)難以顯著改變,煤炭清潔利用、超低排放便成為唯一可行的方法。
燃煤煙氣處理中的脫硫脫硝在國(guó)外應(yīng)用已有數(shù)十年,比較成熟。但煙氣脫硫(FGD)會(huì)產(chǎn)生不易處理的含重金屬?gòu)U水等二次污染、裝置結(jié)構(gòu)及控制復(fù)雜、運(yùn)行能耗大。常用的SCR/SNCR脫硝技術(shù)有安全隱患及二次污染且需較高反應(yīng)溫度,使用受諸多限制,投資運(yùn)行成本亦高。對(duì)于工業(yè)鍋爐、爐窯、冶金燒結(jié)爐、水泥爐、玻璃爐等,尚無(wú)高效經(jīng)濟(jì)之良策。雖有雙堿法、爐內(nèi)噴鈣、 爐內(nèi)噴氨等脫硫脫硝的權(quán)宜做法,效果有限。高效除塵容易,除塵可以使煙氣中附著于煙塵上的離子態(tài)重金屬有效除去,但對(duì)氣態(tài)單質(zhì)態(tài)汞鉛等無(wú)能為力。我們采用的干法一體化低溫脫硫脫硝技術(shù)可以妥善全面應(yīng)對(duì)解決上述難題。
一、干法一體化低溫脫硫脫硝技術(shù)原理
(1)干法脫硫技術(shù):(脫硫率80-95%)
我們采用的干法脫硫技術(shù),是使用氧化催化劑及氫氧化鈣或氫氧化鎂,其中催化劑氧化 SO2 成為 SO3,后者與氫氧化鈣反應(yīng)成為硫酸鈣(而不是亞硫酸鈣)或者與氫氧化鎂反應(yīng)生成硫酸鎂/硫酸氫鎂等:
?SO2?+ [O]?→?SO3 ? ? SO3?+ Ca(OH)2 ?→?CaSO4?+ H2O
?脫硫劑、催化劑需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定期更換。
(2)低溫脫硝技術(shù):(脫硝率50-90%)
我們使用低溫氧化催化材料對(duì)氮氧化物進(jìn)行處理,該氧化催化材料可根據(jù)工作條件要求設(shè)計(jì)成直徑不同的各類(lèi)形狀,在廣泛的溫度范圍(室溫至 300℃)內(nèi)即可以將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì),達(dá)到排放要求。我們不使用氨氣或產(chǎn)生氨氣的原料。首先是NO在催化劑上與尾氣中的殘余氧氣反應(yīng)生成NO2,后者在催化劑上與尾氣中總會(huì)存在的CO反應(yīng)生成N2和CO2:
?2NO?+?O2 ?→ ?2NO2? ? ? ? ? ? ? ? 2NO2?+ 4CO?→N2+4CO2
(如果煙氣中CO不足,我們也采用一部分脫硫劑共存的方式,把生成的2NO2以堿吸收。)
(3)該氧化催化材料對(duì)煙氣溫度、粉塵顆粒物有一定的要求。一般室溫下至300℃以上均無(wú)問(wèn)題,但我們比較傾向于120-180℃間。要求煙塵低于30mg/m3,催化劑更換周期現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際根據(jù)情況而定,催化劑保障兩年。
(4)干法一體化低溫脫硫脫硝技術(shù)在實(shí)施脫硫脫硝的同時(shí)能高效去除燃煤 煙氣中的汞、鉛、銅、砷等重金屬。
(5)我們采用的干法一體化低溫脫硫脫硝技術(shù),是在現(xiàn)有煙道適合的位置,使煙氣通過(guò)旁路進(jìn)入干法低溫催化氧化脫硫脫硝裝置,煙氣中的氮氧化物、硫氧化物即被有效去除,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。其簡(jiǎn)單流程圖如下:

二、干法一體化低溫脫硫脫硝技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1)脫硫脫硝一體化:干法一體化低溫脫硫脫硝裝置為模塊化單元組成,結(jié)構(gòu)緊湊,功能齊全,占地面積小,阻力小。
(2)投資、運(yùn)行成本低:脫硫無(wú)需用水,能耗極低,裝置設(shè)備無(wú)腐蝕、無(wú)堵塞。脫硝不需要儲(chǔ)運(yùn)及噴注氨氣或氨水,且在低溫區(qū)運(yùn)行。所以相對(duì)其它脫硫脫硝方法投資成本大幅下降。設(shè)備運(yùn)行中無(wú)需額外的動(dòng)力或其它能源,無(wú)需人工實(shí)時(shí)操作,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用很低。
(3)無(wú)二次污染: 無(wú)水消耗,無(wú)廢水、粉塵等二次污染。
(4)無(wú)安全生產(chǎn)隱患: 由于不使用氨氣、氨水,杜絕了運(yùn)輸及運(yùn)行過(guò)程中氨逃逸。催化劑無(wú)毒,無(wú)安全生產(chǎn)隱患。
(5)脫硫脫硝效率高: 脫硫脫硝效率可調(diào)節(jié),可以按照客戶要求設(shè)定脫硝效率。如需要,甚至可以資源化利用 NOx。
三、干法一體化低溫脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域:

干法一體化低溫脫硫脫硝技術(shù)適用于不同氣流量工業(yè)鍋爐、窯爐、垃圾焚 燒爐、焦化爐及電廠二次脫硫脫硝煙氣處理。
