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            煙氣脫氮技術概述

            來源:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 作者:環保新聞網|上海市環境保護產業協會(滬環協)官方網 發布時間:2012-01-03 查看次數:1413

            目前,NOx的控制主要有燃燒前處理、燃燒方式的改進及燃燒后處理等3種途徑,但燃燒后煙氣脫氮技術是控制NOx排放的重要方法,大部分煙氣中的NOx都是通過該法進行處理。

            (1)吸收法。吸收法是工業企業采用較多的處理NOx的方法,主要原理是將NOx吸收到溶液中。比較常見有水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化吸收法、液相還原吸收法和絡合吸收法等。其中,以尿素為還原劑的液相還原吸收法NOx的脫除率可達90% ,而其他方法的去除率都在40%-80%之間。

            (2)吸附法。吸附法是一種已經成熟的工業分離技術,基本原理是利用大比表面的吸附劑對NOx進行吸附,通過周期性地改變操作溫度或壓力進行NOx的吸附和解吸,使NOx從煙氣中分離出來,從而達到凈化和富集的目的。常用的吸附劑有硅膠、分子篩、活性炭、活性焦、天然沸石及泥煤等。吸附法具有成本低、不產生二次污染等優點,但目前所用吸附劑的吸附量小,當煙氣中NOx含量高時,吸附劑用量多、消耗大,設備體積龐大,所以應用并不廣泛。

            (3)微生物法。微生物法的基本原理是使用合適的脫氮菌在外加炭源情況下,利用NOx作為氮源,將NOx轉化為無害的N2,而脫氮菌本身獲得繁殖。常用的有生物洗滌、生物過濾和生物滴濾等形式。

            (4)電子輻射法。電子輻射法又稱等離子體活化法,通過電子束照射或高壓放電將煙氣中NOx電離,從而達到脫除NOx的目的。該法包括電子束法和脈沖電暈法。一般用來同時脫除NOx和SO2或與催化相結合使用。該法裝置占地小,無二次污染,但能耗較高,設備投資大,運行費用高,抑制了該技術的工業應用。

            (5)催化法。與以上方法相比,催化法脫氮具有快速、高效等優點,因此被廣泛用于燃煤電廠煙氣和汽車尾氣中NOx的脫除。催化法可分為選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)等兩種。其中SNCR技術是在爐膛溫度1000℃左右的區域噴入NH3、尿素等還原劑,將NOx還原成N2和H2O,NOx脫除率可達80% ,但反應中會有少量的溫室氣體N2O產生。該過程不使用催化劑,還原劑由噴嘴噴入燃燒室,根據鍋爐的操作負荷,不斷調整NH3的噴入量和噴入位置,以保證在最佳溫度下噴入NH3。SCR法通過NH3,H2S,CO和烴類物質等還原劑,在V2O5/TiO2等催化劑上與NOx反應,生成無害的N2和H2O,NOx的脫除率可達90%,但運行費用較高。目前實現工業化應用的是以NH3為還原劑,V2O5/TiO2為催化劑的SCR法來脫除固定源廢氣中的NOx,以及使用Pt-Pd-Rh三元催化劑來凈化汽車尾氣。

            SCR脫氮反應器的核心是脫氮催化劑。它分為蜂窩式和板式兩種類型,比表面積為500 m2 /m3-1000 m2 /m3,在催化劑的內表面上分布著由TiO2、WO3或V2O5等組成的活性中心。隨著脫氮裝置的運行,催化劑會逐漸老化。引起老化的原因主要是催化劑活性中心中毒、活性成分晶型改變以及催化劑通道和微孔的堵塞、腐蝕等。因此,必須定時檢測煙氣經過每層催化劑后NOx的濃度和氨氮比(NH3/NOx),確定各層催化劑的活性與老化程度,以確保脫氮裝置的正常運行。SCR法的主要難點在于NH3的儲存不易控制,NH3噴射不均勻以及易造成二次污染。

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