大氣消光分析儀
本文介紹了國內(nèi)外煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的研究進(jìn)展，分析了各種工藝的基本原理和在應(yīng)用中存在的問題，對脫硫脫硝一體化的實(shí)際應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。
一、傳統(tǒng)煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)
當(dāng)今國內(nèi)外廣泛使用的脫硫脫硝一體化技術(shù)主要是wet-fgd+scr/sncr組合技術(shù)，就是濕式煙氣脫硫和選擇性催化還原(scr)或選擇性非催化還原(sncr)技術(shù)脫硝組合。濕式煙氣脫硫常用的是采用石灰或石灰石的鈣法，脫硫效率大于90%，其缺點(diǎn)是工程龐大，初投資和運(yùn)行費(fèi)用高，且容易形成二次污染。
選擇性催化還原脫硝反應(yīng)溫度為250～450℃時(shí)，脫硝率可達(dá)70%～90%。該技術(shù)成熟可靠，目前在全球范圍尤其是發(fā)達(dá)國家應(yīng)用廣泛，但該工藝設(shè)備投資大，需預(yù)熱處理煙氣，催化劑昂貴且使用壽命短，同時(shí)存在氨泄漏、設(shè)備易腐蝕等問題。選擇性非催化還原溫度區(qū)域?yàn)?70～1200℃，脫硝率小于50%。缺點(diǎn)是工藝設(shè)備投資大，需預(yù)熱處理煙氣，設(shè)備易腐蝕等問題。
二、干法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)
干法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)包括四個(gè)方面：固相吸收/再生法、氣/固催化同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)、吸收劑噴射法以及高能電子活化氧化法。
（一）固體吸附/再生法
碳質(zhì)材料吸附法
根據(jù)吸附材料的不同又可分為活性炭吸附法和活性焦吸附法兩種，其脫硫脫硝原理基本相同�；钚蕴课椒ㄕ麄�(gè)脫硫脫硝工藝流程分兩部分：吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法只有一個(gè)吸附塔，塔分兩層，上層脫硝，下層脫硫，活性焦在塔內(nèi)上下移動(dòng)，煙氣橫向流過塔。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)有：
①具有很高的脫硫率(98%)和低溫(100~200℃)條件下較高的脫硝率(80%)；
②處理后的煙氣排放前不需加熱；
③不使用水，沒有二次污染；
④吸附劑來源廣泛，不存在中毒問題，只需補(bǔ)充消耗掉的部分；
⑤能去除濕法難去除的so2；
⑥能去除廢氣中的hf、hcl、砷、汞等污染物，是深度處理技術(shù)；
⑦具有除塵功能，出口排塵濃度小于10mg/m3；
⑧可以回收副產(chǎn)品，如：高純硫磺、濃硫酸、液態(tài)so2、化學(xué)肥料等；
⑨建設(shè)費(fèi)用低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)，占地面積小。
日本的i. mochida提出了一種新的活性炭纖維脫硫脫硝技術(shù)。該技術(shù)是將活性炭制成直徑20μm左右的纖維狀，極大地增大了吸附面積，提高了吸附和催化能力。經(jīng)過發(fā)展，現(xiàn)在該技術(shù)脫硫脫硝率可達(dá)90%。
近年來有人將活性炭吸附和微波技術(shù)結(jié)合起來，提出了微波誘導(dǎo)催化還原脫硫脫硝技術(shù)。該技術(shù)用活性炭作為氮氧化物載體，利用微波能誘導(dǎo)可實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝率達(dá)到90%以上。
no×so法
美國的no×so公司在1982年開始進(jìn)行活性氧化鋁吸附法脫硫脫硝技術(shù)的研究。該法的吸附劑是以r-氧化鋁為載體，用堿或堿成分鹽的溶液噴涂載體，然后將浸泡過的吸附劑加熱、干燥，去除殘余水分而制成。吸附劑吸附飽和后可以再生，再生過程是將吸附飽和的吸附劑送入加熱器，在溫度600℃左右加熱使得nox被釋放，然后將nox循環(huán)送回鍋爐的燃燒器中。在燃燒器中nox的濃度達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，且形成一個(gè)化學(xué)平衡。這樣就不會(huì)再生成nox而只能是n2，從而抑制nox生成。在再生器中加入還原氣體，就會(huì)產(chǎn)生高濃度的so2、h2s混合氣體，利用克勞斯法可以進(jìn)行硫磺的回收。
cuo吸附法
cuo吸附脫硫脫硝工藝法采用cuo/al2o3或cuo/sio2作吸附劑（cuo含量通常在4%-6%）進(jìn)行脫硫脫硝，整個(gè)反應(yīng)分兩步：
1）在吸附器中：在300℃～450℃的溫度范圍內(nèi)，吸附劑與二氧化硫反應(yīng)，生成cuso4；由于cuo和生成的cuso4對nh3還原氮氧化物有很高的催化活性，結(jié)合scr法進(jìn)行脫硝。
2）在再生器中：吸附劑吸收飽和后生成的cuso4被送到再生器中再生，再生過程一般用h2或ch4對cuso4進(jìn)行還原，再生出的二氧化硫可通過claus裝置進(jìn)行回收制酸；還原得到的金屬銅或cu2s在吸附劑處理器中用煙氣或空氣氧化成cuo，生成的cuo又重新用于吸收還原過程。該工藝能達(dá)到90%以上的二氧化硫脫除率和75%～80%的氮氧化物脫除率。
cuo吸附法反應(yīng)溫度要求高，需加熱裝置，并且吸附劑的制各成本較高。近年來隨著研究的進(jìn)展，出現(xiàn)了將活性焦/炭(ac)與cuo結(jié)合的方法。二者結(jié)合后可制各出活性溫度適宜的催化吸收劑，克服了ac使用溫度偏低和cuo/al2o3活性溫度偏高的缺點(diǎn)。劉守軍[8]等人研究了用cuo/ac低溫脫除煙氣中的so2和nox，新型cuo/ac催化劑在煙氣溫度120～250℃下，具有較高的脫硫和脫硝活性，明顯高于同溫下ac和cuo/al2o3的脫除活性。
pahlman法
美國enviroscrub technologies公司開發(fā)了一種新工藝—pahlman工藝，采用一步法干式洗滌，可脫除煙氣中99%以上的硫氧化物，并可選擇性地或同時(shí)除去99%的氮氧化物，排放尾氣完全符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。由于它采用無機(jī)化合物作吸收劑，而不是傳統(tǒng)工藝中的氨，因此其副產(chǎn)物是可回收的硝酸鹽和硫酸鹽，而不是需要堆埋的污染環(huán)境的石膏副產(chǎn)物。該工藝適用于以天然氣或煤為燃料的發(fā)電廠，目前仍在實(shí)驗(yàn)階段，未見諸工業(yè)應(yīng)用。
（二）氣/固催化同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)
此類工藝使用催化劑降低反應(yīng)活化能，促進(jìn)二氧化硫和氮氧化物的脫除，比起傳統(tǒng)的scr工藝，具有更高的氮氧化物脫除效率。
snox工藝
由丹麥haldor topsor公司開發(fā)的snox（sulfur and nox abatement） 聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)，是將so2氧化為so3后制成硫酸回收，并用選擇性催化還原法scr去除nox。此工藝可脫除95%的so2、90%的nox和幾乎所有的顆粒物[10]。
desonox工藝
desonox工藝由degussa、lentjes和lurgi聯(lián)合開發(fā)，該工藝除了將煙氣中的so2轉(zhuǎn)化為so3后制成硫酸，以及用scr除去nox外，還能將co及未燃燒的烴類物質(zhì)氧化為co2和水[11]。此工藝脫硫脫硝效率較高，沒有二次污染，技術(shù)簡單，投資及運(yùn)行費(fèi)用較低，適用于老廠的改造。
