烟气脱硫脱硝技术介绍

leba1995

烟气脱硫脱硝技术介绍
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+ a5 a1 h7 E, V& K" F为了控制SO2污染， 防治酸雨危害，加快我国烟气脱硫技术和产业发展已刻不容缓。国家烟气脱硫工程技术研究中心对多种烟气脱硫脱硝技术进行了研究开发，主要包括：
1、电子束氨法烟气脱硫脱硝技术
电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术（简称CAEB－EPS技术），充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，结合中国具体国情，具有投资省、运行费用低、运行维护简便、可靠性高等独有的特点，居国际先进水平。
　　CAEB－EPS技术是利用高能电子束（0.8~1MeV）辐照烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。该技术的工业装置一般采用烟气降温增湿、加氨、电子束辐照和副产物收集的工艺流程。除尘净化后的烟气通过冷却塔调节烟气的温度和湿度（降低温度、增加含水量），然后流经反应器。在反应器中，烟气被电子束辐照产生多种活性基团，这些活性基团氧化烟气中的SO2和NOx，形成相应的酸。它们同在反应器烟气上游喷入的氨反应，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。副产物收集装置收集产生的硫酸氨和硝酸氨微粒，可作为农用肥料和工业原料使用。
2、脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术 (国家863计划项目成果)
$ h1 ?" `, j, B. V　　脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极上，在反应器电极之间产生强电场，在强电场作用下，部分烟气分子电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量，成为高能电子(5～20eV)，高能电子则可以激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。具有装置简单、运行成本低、有害污染物清除彻底、不产生二次污染等优点。燃煤电厂、化工、冶金、建材等行业产生的含二氧化硫和氮氧化物的烟气。

$ t; r% b4 t" U4 W; H  x% K3、 石灰石/石膏湿法(引进美国Marsulex、德国Steuler技术)
该方法是世界上最成熟的烟气脱硫技术，采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏。优点：
2 J- n6 Z; {0 K7 k, y9 }: g(1) 脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%)；
(2) 吸收剂利用率高，可达90%；(3) 设备运转率高(可达90%以上)。缺点：成本较高、副产物产生二次污染等。
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4、磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术
" i. \  f1 I3 s: A  Y. }磷铵肥法（Phosphate Ammoniate Fertilizer Process，简称PAFP），是我校和四川省环科院、西安热工所、大连物化所等单位共同研究开发的烟气脱硫新工艺（国家“七五”（214）项目新技术083号）。其脱硫率≥95％，脱硫副产品为氮硫复合肥料。此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状， 回收SO2取代硫酸生产肥料，在解决污染的同时，又综合利用硫资源，是一项化害为利的烟气脱硫新方法。 而且该技术已于1991年通过国家环保局组织的正式鉴定，获国家“七五”攻关重大成果奖，四川省科技进步二等奖等多项奖励。
% C( M9 g% Q- @; c5、活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术
活性炭纤维法（Activated Carbon Fiber Process，简称ACFP）烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂（DSACF）脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的 一项新型脱硫技术。
该技术脱硫率可达95％以上，单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上（一般GAC处理能力为102Nm3/h.t， 而ACF可达104Nm3/h.t）。由于工艺过程简单，设备少，操作简单。投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。该烟气脱硫技术按10万KW机组锅炉机组烟气计，装置投资费用3500万，年产硫酸3万～4万吨。仅用于全国高硫煤电厂脱硫每年约可减少SO2排放240万吨，副产硫酸360万吨，产值可达数十亿元。该技术已获国家发明专利，并已列入国家高新技术产业化项目指南。

6、软锰矿法烟气脱硫资源化技术
MnO2是一种良好的脱硫剂。在水溶液中，MnO2与SO2发生氧化还原发应,生成了MnSO4。软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理，采用软锰矿浆作为吸收剂，气液固湍动剧烈,矿浆与含SO2烟气充分接触吸收，生成副产品工业硫酸锰。该工艺的脱硫率可达90％，锰矿浸出率为80％，产品硫酸锰达到工业硫酸锰要求（GB1622－86）。
常规生产工业硫酸锰方法是：软锰矿粉与硫酸和硫精沙混合反应，产品净化得到工业硫酸锰。由于我国软锰矿品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。该法与常规生产工业硫酸锰相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液杂质也降低，原料成本和工艺成本都有降低，比常规生产工业硫酸锰方法节约成本25％以上， 加之国家对环保产品在税收上的优惠，竞争力将大大提高。该工艺原料软锰矿价廉， 大约200～300元/吨，估计5年左右可收回投资。该工艺不但治理了工业废气，处理了制酸废水,并且回收了硫酸锰产品，具有明显的社会环境和经济效益。

: E" y1 m; g2 q$ s( Y7、“MN法” 烟气脱硫技术
& X5 o8 s1 c4 z- s该技术采用新型脱硫剂MN进行烟气脱硫，脱硫效率高于95％，吸收剂再生容易，损失率小，无阻塞现象，在脱硫过程种再生可回收利用，投资和运行费用低于类似的“W－L”法脱硫技术。
8、“柠檬酸盐法” 烟气脱硫技术
该法采用柠檬酸进行烟气脱硫，脱硫效率高于90％，由于采用添加剂，吸收剂再生容易，SO2可回收利用，投资和运行费用较低。
# x; O5 Y6 Z! `7 Q9、催化氧化法烟气脱硫技术
8 B) M/ J0 x4 ~: i该法采用适用低浓度的新型催化剂，通过催化氧化，在脱硫过程中，将SO2转化为硫酸，其脱硫效率高于90%,产品有市场，以国内有关研究为基础，通过与国外合作研究、国内留学基金资助，其技术正逐步成熟，有望成为一种有竞争力的新型烟气脱硫技术。
10、造纸黑液烟气脱硫技术
9 ~) `; m* C0 ^1 ?: `5 x: j/ H9 o3 l该技术利用造纸黑液脱除烟气中SO2，既治理了SO2烟气污染又使造纸黑液得以处理，并同时回收生产木质素。
11、烟气除尘脱硫一体化技术
以碱性液体（石灰、石灰石、其他碱液废液）为吸收剂，在一结构紧凑、功能齐全的装置中去除烟气中SO2，脱硫效率50～95％，除尘效率>90％，投资省，运行费低，占地面积小，阻力小，适用于35t/h以下锅炉使用。
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12、微生物烟气脱硫技术研究
利用微生物作用，将千代田法脱硫的低价铁氧化为高价铁，循环使用，脱硫与尾液处理并用。脱硫率>90%，在常温常压下，效率优于千代田法,为国家自然科学基金。
13、等离子法烟气脱硫技术
, ~; c4 S7 d8 @$ D2 {# G* W烟气SO2中在高压脉冲电压作用下， 与加入的NH3反应生成(NH4)2SO4,脱硫效率大于90％，已完成400 m3/h的实际燃煤烟气试验。该法为国家自然科学基金资助项目。
7 Z5 w5 T; t$ f4 @' t9 P$ K/ ]14、磷酸盐法烟气脱硫技术
0 R2 G" Q: b! F) R" t! R' C该法在对几十种磷酸盐进行烟气脱硫试验基础上，优选出一些我国较为丰富价廉的磷酸盐作为脱硫剂进行烟气脱硫,其脱硫率高，价廉的磷酸盐经过脱硫升值较高。如磷矿石脱硫除镁新工艺。其脱硫率高达90％，还得到副产品MgSO4,具有较好的市场前景。
15、络合铁法烟气脱硫技术
该法由我校和美国劳伦斯国家实验室合作研究，并获国家回国人员资金资助，有关研究表明，采用络合铁法烟气脱硫，脱硫效率可达90％以上，硫可回收利用，脱硫剂再生容易，损失率低。

" X2 h6 A  U0 c: h5 b+ b. M: v$ l烟气脱硫脱硝技术介绍

为了控制SO2污染， 防治酸雨危害，加快我国烟气脱硫技术和产业发展已刻不容缓。国家烟气脱硫工程技术研究中心对多种烟气脱硫脱硝技术进行了研究开发，主要包括：
1、电子束氨法烟气脱硫脱硝技术
电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术（简称CAEB－EPS技术），充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，结合中国具体国情，具有投资省、运行费用低、运行维护简便、可靠性高等独有的特点，居国际先进水平。
4 q9 E7 M5 [0 ]8 p. Y) `7 r　　CAEB－EPS技术是利用高能电子束（0.8~1MeV）辐照烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。该技术的工业装置一般采用烟气降温增湿、加氨、电子束辐照和副产物收集的工艺流程。除尘净化后的烟气通过冷却塔调节烟气的温度和湿度（降低温度、增加含水量），然后流经反应器。在反应器中，烟气被电子束辐照产生多种活性基团，这些活性基团氧化烟气中的SO2和NOx，形成相应的酸。它们同在反应器烟气上游喷入的氨反应，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。副产物收集装置收集产生的硫酸氨和硝酸氨微粒，可作为农用肥料和工业原料使用。
1 F. L) Z/ i8 b2、脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术 (国家863计划项目成果)
　　脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极上，在反应器电极之间产生强电场，在强电场作用下，部分烟气分子电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量，成为高能电子(5～20eV)，高能电子则可以激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。具有装置简单、运行成本低、有害污染物清除彻底、不产生二次污染等优点。燃煤电厂、化工、冶金、建材等行业产生的含二氧化硫和氮氧化物的烟气。
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3、 石灰石/石膏湿法(引进美国Marsulex、德国Steuler技术)
该方法是世界上最成熟的烟气脱硫技术，采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏。优点：
(1) 脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%)；
(2) 吸收剂利用率高，可达90%；(3) 设备运转率高(可达90%以上)。缺点：成本较高、副产物产生二次污染等。
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; h' Y; d0 J) }2 ^1 w$ T4、磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术
磷铵肥法（Phosphate Ammoniate Fertilizer Process，简称PAFP），是我校和四川省环科院、西安热工所、大连物化所等单位共同研究开发的烟气脱硫新工艺（国家“七五”（214）项目新技术083号）。其脱硫率≥95％，脱硫副产品为氮硫复合肥料。此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状， 回收SO2取代硫酸生产肥料，在解决污染的同时，又综合利用硫资源，是一项化害为利的烟气脱硫新方法。 而且该技术已于1991年通过国家环保局组织的正式鉴定，获国家“七五”攻关重大成果奖，四川省科技进步二等奖等多项奖励。
5、活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术
活性炭纤维法（Activated Carbon Fiber Process，简称ACFP）烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂（DSACF）脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的 一项新型脱硫技术。
5 b1 ]' p! J0 R" P/ I+ S该技术脱硫率可达95％以上，单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上（一般GAC处理能力为102Nm3/h.t， 而ACF可达104Nm3/h.t）。由于工艺过程简单，设备少，操作简单。投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。该烟气脱硫技术按10万KW机组锅炉机组烟气计，装置投资费用3500万，年产硫酸3万～4万吨。仅用于全国高硫煤电厂脱硫每年约可减少SO2排放240万吨，副产硫酸360万吨，产值可达数十亿元。该技术已获国家发明专利，并已列入国家高新技术产业化项目指南。
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6、软锰矿法烟气脱硫资源化技术
MnO2是一种良好的脱硫剂。在水溶液中，MnO2与SO2发生氧化还原发应,生成了MnSO4。软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理，采用软锰矿浆作为吸收剂，气液固湍动剧烈,矿浆与含SO2烟气充分接触吸收，生成副产品工业硫酸锰。该工艺的脱硫率可达90％，锰矿浸出率为80％，产品硫酸锰达到工业硫酸锰要求（GB1622－86）。
. Z  m, n& X4 g1 i6 b2 z6 p& d) w4 q3 |常规生产工业硫酸锰方法是：软锰矿粉与硫酸和硫精沙混合反应，产品净化得到工业硫酸锰。由于我国软锰矿品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。该法与常规生产工业硫酸锰相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液杂质也降低，原料成本和工艺成本都有降低，比常规生产工业硫酸锰方法节约成本25％以上， 加之国家对环保产品在税收上的优惠，竞争力将大大提高。该工艺原料软锰矿价廉， 大约200～300元/吨，估计5年左右可收回投资。该工艺不但治理了工业废气，处理了制酸废水,并且回收了硫酸锰产品，具有明显的社会环境和经济效益。
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2 f  O) ^$ c5 d7、“MN法” 烟气脱硫技术
该技术采用新型脱硫剂MN进行烟气脱硫，脱硫效率高于95％，吸收剂再生容易，损失率小，无阻塞现象，在脱硫过程种再生可回收利用，投资和运行费用低于类似的“W－L”法脱硫技术。
6 f7 D9 J9 E  N! P8、“柠檬酸盐法” 烟气脱硫技术
该法采用柠檬酸进行烟气脱硫，脱硫效率高于90％，由于采用添加剂，吸收剂再生容易，SO2可回收利用，投资和运行费用较低。
/ [$ Q0 j  Y/ ?4 M% Y' r9、催化氧化法烟气脱硫技术
4 f7 J  k+ k; o' f- s! M0 o! v% N! y该法采用适用低浓度的新型催化剂，通过催化氧化，在脱硫过程中，将SO2转化为硫酸，其脱硫效率高于90%,产品有市场，以国内有关研究为基础，通过与国外合作研究、国内留学基金资助，其技术正逐步成熟，有望成为一种有竞争力的新型烟气脱硫技术。
10、造纸黑液烟气脱硫技术
该技术利用造纸黑液脱除烟气中SO2，既治理了SO2烟气污染又使造纸黑液得以处理，并同时回收生产木质素。
11、烟气除尘脱硫一体化技术
$ @* s4 o8 }7 \) M2 ]1 {, P以碱性液体（石灰、石灰石、其他碱液废液）为吸收剂，在一结构紧凑、功能齐全的装置中去除烟气中SO2，脱硫效率50～95％，除尘效率>90％，投资省，运行费低，占地面积小，阻力小，适用于35t/h以下锅炉使用。
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12、微生物烟气脱硫技术研究
利用微生物作用，将千代田法脱硫的低价铁氧化为高价铁，循环使用，脱硫与尾液处理并用。脱硫率>90%，在常温常压下，效率优于千代田法,为国家自然科学基金。
8 a  B7 y; m, e+ t# ]2 y$ h. ]13、等离子法烟气脱硫技术
9 ]! `3 b* ]( }4 T, [% W4 ?  i6 e烟气SO2中在高压脉冲电压作用下， 与加入的NH3反应生成(NH4)2SO4,脱硫效率大于90％，已完成400 m3/h的实际燃煤烟气试验。该法为国家自然科学基金资助项目。
14、磷酸盐法烟气脱硫技术
该法在对几十种磷酸盐进行烟气脱硫试验基础上，优选出一些我国较为丰富价廉的磷酸盐作为脱硫剂进行烟气脱硫,其脱硫率高，价廉的磷酸盐经过脱硫升值较高。如磷矿石脱硫除镁新工艺。其脱硫率高达90％，还得到副产品MgSO4,具有较好的市场前景。
15、络合铁法烟气脱硫技术
% C# C9 @" u+ n5 G: n该法由我校和美国劳伦斯国家实验室合作研究，并获国家回国人员资金资助，有关研究表明，采用络合铁法烟气脱硫，脱硫效率可达90％以上，硫可回收利用，脱硫剂再生容易，损失率低。