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煙氣脫硝設備
 
詳細說明:
煙氣脫硝設備主要包括:酸吸收法、堿吸收法、選擇性催化還原法、非選擇性催化還原法、吸附法、離子體活化法等。
   由于從燃燒系統排放的煙氣中的NOx,90%以上是NO,而NO難溶于水,因此對NOx的濕法處理不能用簡單的洗滌法。O3氧化吸收法用O3將NO氧化成NO2,然后用水吸收。這種方法的生成物HNO3液體需經濃縮處理,而且O3需要高電壓制取,初投資及運行費用高。ClO2氧化還原法ClO2將NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液將NO2還原成N2。
   煙氣脫硝設備利用煙氣脫硝設備進行燃燒前脫硝包括加氫脫硝和洗選;燃燒中脫硝包括低溫燃燒、低氧燃燒、FBC燃燒技術、采用低NOx燃燒器、煤粉濃淡分離和煙氣再循環技術;燃燒后脫硝包括選擇性非催化還原脫硝(SNCR)、選擇性催化還原脫硝(SCR)、活性炭吸附和電子束脫硝。
   選擇性催化劑還原煙氣脫硝技術(SCR)是采用垂直的催化劑反應塔與無水氨,從燃煤燃燒裝置及燃煤電廠的煙氣中除去氮氧化物(NOX)。具體為采用氨(NH3)作為反應劑,與鍋爐排出的煙氣混合后通過催化劑層,在催化劑層,在催化劑的作用下將NOx還原分解成無害的氮氣和水。
   煙氣脫硝設備的防腐保護
   脫硫系統中常見的主要設備為吸收塔、煙道、煙囪、脫硫泵、增壓風機等主要設備,濕法脫硫等工藝具有介質腐蝕性強、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強、設備防腐蝕區域大、施工技術質量要求高、防腐蝕失效維修難等特點。因此,該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長周期安全運行的重點問題之一。脫硫的防腐主要有以下幾個方面:
   1、吸收塔、煙囪中的應用
   2、雙流式塔盤防腐保護
   某電廠在2010年對洗滌器升級時安裝了新型雙流式塔盤。在2011年的檢驗中表明,在塔盤較低表面上形成的沉積物區域下面,基底金屬產生了較深的點蝕。用高壓水將沉積物清洗干凈,改變流量噴嘴試著控制結垢。被腐蝕的區域現在需要進行涂層保護,以防止進一步的破壞。采用阿克-20防腐涂層為塔盤替換下來的陳舊的"碗狀物"進行涂層,效果非常好。
   3、煙道脫硫防腐保護
   研發新陰極防腐系統,可用于燃燒系統的廢氣處理或者空氣污染控制設施的保護–有效控制(電流控制)高溫/極酸腐蝕環境(150oC,pH-2)薄涂層解決方案。
   煙氣脫硝設備化學原理
   煙氣中的SO2實質上是酸性的,可以通過與適當的堿性物質反應從煙氣中脫除SO2。煙道氣脫常用的堿性物質是石灰石(碳酸鈣)、生石灰(氧化鈣,Cao)和熟石灰(氫氧化鈣)。石灰石產量豐富,因而相對便宜,生石灰和熟石灰都是由石灰石通過加熱來制取。有時也用碳酸納(純堿)、碳酸鎂和氨等其它堿性物質。所用的堿性物質與煙道氣中的SO2發生反應,產生了一種亞硫酸鹽和硫酸鹽的混合物(根據所用的堿性物質不同,這些鹽可能是鈣鹽、鈉鹽、鎂鹽或銨鹽)。亞硫酸鹽和硫酸鹽間的比率取決于工藝條件,在某些工藝中,所有亞硫酸鹽都轉化成了硫酸鹽。SO2與堿性物質間的反應或在堿溶液中發生(濕法煙道氣脫硫技術),或在固體堿性物質的濕潤表面發生(干法或半干法煙道氣脫硫技術)。
   在濕法煙氣脫硫系統中,堿性物質(通常是堿溶液,更多情況是堿的漿液)與煙道氣在噴霧塔中相遇。煙道氣中SO2溶解在水中,形成一種稀酸溶液,然后與溶解在水中的堿性物質發生中和反應。反應生成的亞硫酸鹽和硫酸鹽從水溶液中析出,析出情況取決于溶液中存在的不同鹽的相對溶解性。例如,硫酸鈣的溶解性相對較差,因而易于析出。硫酸納和硫酸銨的溶解性則好得多。SO2在干法和半干法煙道氣脫硫系統中,固體堿性吸收劑或使煙氣穿過堿性吸收劑床噴入煙道氣流中,使其與煙道氣相接觸。無論哪種情況,SO2都是與固體堿性物質直接反應,生成相應的亞硫酸鹽和硫酸鹽。為了使這種反應能夠進行,固體堿性物質必須是十分疏松或相當細碎。在半干法煙道氣脫硫系統中,水被加入到煙道氣中,以在堿性物質顆粒物表面形成一層液膜,SO2溶入液膜,加速了與固體堿性物質的反應。
   煙氣脫硝設備工藝
   由于爐內低氮燃燒技術的局限性,使得NOx的排放不能達到令人滿意的程度,為了進一步降低NOx的排放,必須進行煙氣脫硝處理。目前通行的煙氣脫硝技術工藝大致可分為干法、半干法和濕法3類。其中干法包括選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR)、電子束聯合脫硫脫硝法;半干法有活性炭聯合脫硫脫硝法;濕法有臭氧氧化吸收法等。
   在眾多脫硝方法當中,SCR脫硝技術以其脫硝裝置結構簡單、無副產品、運行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低等諸多優點,在日本和歐美得到了廣泛的商業應用。
   脫硝隨著環保的要求已是勢在必行。目前存在的困難有:煙氣體積大,濃度低,但NOX總量相對較大,吸收吸附脫硝后廢物終處置難,費用高。
   煙氣脫硝設備方法
   煙氣脫硝設備是指把已生成的NOX還原為N2,從而脫除煙氣中的NOX,按治理工藝可分為濕法脫硝和干法脫硝。主要包括:酸吸收法、堿吸收法、選擇性催化還原法、非選擇性催化還原法、吸附法、離子體活化法等。國內外一些科研人員還開發了用微生物來處理NOX廢氣的方法。
   由于從燃燒系統排放的煙氣中的NOx,90%以上是NO,而NO難溶于水,因此對NOx的濕法處理不能用簡單的洗滌法。煙氣脫硝的原理是用氧化劑將NO氧化成NO2,生成的NO2再用水或堿性溶液吸收,從而實現脫硝。O3氧化吸收法用O3將NO氧化成NO2,然后用水吸收。該法的生成物HNO3液體需經濃縮處理,而且O3需要高電壓制取,初投資及運行費用高。ClO2氧化還原法ClO2將NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液將NO2還原成N2。該法可以和采用NaOH作為脫硫劑的濕法脫硫技術結合使用,脫硫的反應產物Na2SO3又可作為NO2的還原劑。ClO2法的脫硝率可達95,且可同時脫硫,但ClO2和NaOH的價格較高,運行成本增加。
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