烟气脱硫脱硝技术有PAFP、ACFP、软锰矿法、电子束氨法、脉冲电晕法、石膏湿法、催化氧化法、微生物降解法等技术。
1.湿法烟气脱硫技术:
优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位。
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
2.干法烟气脱硫技术:
优点:干法烟气脱硫技术为气同反应,相对于湿法脱硫系统来说,设备简单,占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。
缺点:但反应速度慢,脱硫率低,先进的可达60-80%。但目前此种方法脱硫效率较低,吸收剂利用率低,磨损、结垢现象比较严重,在设备维护方面难度较大,设备运行的稳定性、可靠性不高,且寿命较短,限制了此种方法的应用。
分类:常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。
典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例,在高温下煅烧时,脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒,它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。
烟气脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项锅炉烟气净化技术。氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。故应用此项技术对环境空气净化益处颇多。
脱硫脱硝采用氧化吸收塔和碱式吸收塔两段工艺。氧化吸收塔是采用氧化剂HCIO3来氧化NO和SO2及有毒金属,碱式吸收塔则作为后续工艺采用Na2S及NaOH作为吸收剂,吸收残余的碱性气体。该工艺去除率达95%以上。
氯酸是一种强酸,比硫酸酸性强,浓度为35%的氯酸溶液99%可发生解离。氯酸是一种强氧化剂,氧化电位受液相pH控制。在酸性介质条件下,氯酸的氧化性比高氯酸(HCIO4)还要强。
根据水泥窑氮氧化物的形成机理,水泥窑降氮减排的技术措施有两大类:
一类是从源头上治理。控制煅烧中生成NOx。其技术措施:采用低氮燃烧器;分解炉和管道内的分段燃烧,控制燃烧温度;改变配料方案,采用矿化剂,降低熟料烧成温度。
另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx,其技术措施:
“分级燃烧+SNCR”,国内已有试点;选择性非催化还原法(SNCR),国内已有试点;③选择性催化还原法(SCR),欧洲只有三条线实验;SNCR/SCR联合脱硝技术,国内水泥脱硝还没有成功经验;生物脱硝技术。
总之,国内开展水泥脱硝,尚属探索示范阶段,还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行可靠的脱硝效率、运行成本、水泥能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。
脱硫脱硝工艺流程介绍
石灰石法只能脱硫不能脱硝
石灰石脱硫原理:
采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。
锅炉脱硫脱硝工艺
一、脱硝工艺简述
1、脱硝工艺介绍
氮氧化物(NOx)是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。世界各地对NOx的排放限制要求都趋于严格,而火电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂等作为NOx气体排放的最主要来源,其减排更是受到格外的重视。
目前全世界降低电厂锅炉NOX排放行之有效的主要方法大致可分为以下四种:
(1)低氮燃烧技术,即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成,主要适用于大型燃煤锅炉等;低NOX燃烧技术只能降低
NOX排放值的30~50%,要进一步降低NOX的排放,必须采用烟气脱硝技术。
(2)选择性催化还原技术(SCR,
SelectiveCatalyticReduction),主要用于大型燃煤锅炉,是目前我国烟气脱硝技术中应用最多的;
(3)选择性非催化还原技术(SNCR,
SelectiveNon-CatalyticReduction),主要用于垃圾焚烧厂等中、小型锅炉,技术成熟,但其效率低于SCR法;投资小,建设周期短。
(4)选择性催化还原技术(SCR)+选择性非催化还原技术(SNCR),主要用于大型燃煤锅炉低NOx排放和场地受限情况,也比较适合于旧锅炉改造项目。
信成公司将采用选择性非催化还原法(SNCR)技术来降低电厂锅炉NOx排放。为此,将电厂SNCR脱硝法介绍如下:
2、选择性非催化还原法(SNCR)技术介绍
1)SNCR脱硝简述
SNCR脱硝技术是一种较为成熟的商业性NOx控制处理技术。SNCR脱硝方法主要是将还原剂在850~1150℃温度区域喷入含
NOx的燃烧产物中,发生还原反应脱除NOx,生成氮气和水。SNCR脱硝在实验室试验中可达到90%以上的NOx脱除率。在大型锅炉应用上,
短期示范期间能达到75%的脱硝效率。SNCR脱硝技术是20世纪70年代中期在日本的一些燃油、燃气电厂开始应用的,80
年代末欧盟国家一些燃煤电厂也开始了SNCR脱硝技术的工业应用,美国90年代初开始应用SNCR脱硝技术,目前世界上燃煤电厂SNCR
脱硝工艺的总装机容量在2GW以上。
本工程SNCR脱硝系统选用的脱硝剂是氨水。将氨水稀释成一定比例的稀氨水,用输送泵送至炉前喷枪。
2)SNCR工作原理
选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺是将含有NHx基的还原剂(如氨气、氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为850℃-1150℃的区域,还原剂通过安装在屏式过热器区域的喷枪喷入,该还原剂迅速热分解成NH3和其它副产物,随后NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2和H2O。
3)SNCR系统组成
本方案采用典型的SNCR脱硝工艺,其系统主要由本系统主要包括:卸氨模块(还原剂制备模块)、还原剂储存模块、浓度调整(稀释)模块、计量分配模块、喷射模块以及SNCR控制模块等六部分组成。
4)SNCR工艺流程
SNCR的典型工艺流程为:还原剂—>锅炉/窑炉(反应器)—>除尘脱硫装置—>引风机—>烟囱。还原剂以氨水(尿素溶液)为主,20%氨水溶液(或尿素需增加制备模块制成尿素溶液)经输送化工泵送至静态混合器,与稀释水模块送过来的软化水进行定量的混合配比,通过计量分配装置精确分配到每个喷枪,然后经过喷枪喷入炉膛,实现脱硝反应。如下图所示:
5)SNCR反应过程
1、NH3作为还原剂:
4NO+4NH3+O2—>4N2+6H2O
2NO+4NH3+2O2—>3N2+6H2O
6NO2+8NH3—>7N2+12H2O
2、尿素作为还原剂:
CO(NH2)2+2NO→2N2+CO2+2H2O
CO(NH2)2+H2O—>2NH3+CO2
4NO+4NH3+O2—>4N2+6H2O
2NO+4NH3+2O2—>3N2+6H2O
6NO2+8NH3—>7N2+12H2O
6)SNCR技术特点
1、脱硝效率可达75%。
2、氨逃逸较高8~12ppm。
3、系统简单,投资省。
4、无催化剂,运行费用省。
5、占地面积小。
SNCR技术投资成本低,建设周期短,脱硝效率中等,比较适用于缺少资金的发展中国家和适用于对现有中小型锅炉的改造。这种技术的不足之处就是NOx的脱除效率不高,氨逃逸比较高。所以多带带使用SNCR技术受到了一些限制。但对于中小型机组或老机组改造,由于它在经济性能方面的优势,仍不失其吸引力。
SNCR法不使用催化剂,采用炉膛喷射脱硝,氨还原NOx在850-1150℃这一狭窄温度范围内进行。喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要条件。若喷入的氨未充分反应,则泄漏的氨会影响锅炉炉尾部受热面,不仅使烟气飞灰容易沉积在受热面,且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨,易堵塞空气预热器,并有腐蚀危险。
目前,国外对SNCR的研究除了进一步提高其效率和安全性之外,另一个重点是对SNCR和其它脱硝技术的联合应用的研究。
7)工艺流程简图(氨水或尿素为还原剂)
3SNCR工艺的经济性分析
SNCR工艺以锅炉炉膛为反应器,可通过对锅炉外围的改造来实现对烟气的脱硝,工程建设周期短,其投资成本和运行成本与其它脱硝技术相比都是比较低的,因此非常适合对现有锅炉进行改造,特别适合于中小型锅炉的脱硝改造。一方面在较低投资条件下有效提高了脱硝的效率,另一方面,也很好的控制了氨逃逸,为国家环保事业做出了贡献。
4、氨水泄漏等安全防护措施
4.1浓氨水对人体的危害及防范措施和处理
氨水对人体的侵入途径为吸入和食入,吸入后对鼻、喉和肺有刺激性引起咳嗽、气短和哮喘等;可因喉头水肿而窒息死亡;可发生肺水肿,引起死亡。氨水溅入眼内,如不采取急救措施,可造成角膜溃疡、穿孔,并进一步引起眼内炎症,最终导致眼球萎缩失明。皮肤接触可致灼伤。慢性影响,反复低浓度接触,可引起支气管炎。皮肤反复接触,可致皮炎,表现为皮肤干燥、痒、发红。
防护措施:呼吸系统防护,可能接触其蒸气时,应该佩戴防毒面具;紧急事态抢救或逃生时,建议佩戴自给式呼吸器。眼睛防护,戴化学安全防护眼睛。穿防护服,戴防化学品手套。工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣,保持良好的卫生习惯。
一旦氨水沾污皮肤,先用清水或2%的食醋液冲洗,至少15分钟。若有灼伤,就医治疗。若皮肤局部出现红肿、水泡,可用2%食醋液冲洗。如果眼睛接触,立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。或用3%硼酸溶液冲洗,立即就医。如果吸入,迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸畅通。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸,就医。若鼻粘膜受到强烈的刺激,可滴入1%的麻黄素溶液,重者应吸入糜蛋白酶。误服者立即漱口,口服稀释的醋或柠檬汁,就医。
4.2、泄漏应急处理
泄漏量较大,应停运脱硝系统。疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,在明显处张贴通告,告知其他人本区域有氨泄漏。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。用大量水冲洗,经稀释的氨水放入废水系统。用沙土、石头或其它惰性材料吸收,然后以少量加入大量水中,调节至中性,再放入废水系统。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。应采用便携式氨检测器,检查并确认空气中的氨浓度低于20ppm。
4.3、氨区管理要求
a、氨区周围墙完整,并挂有“严禁烟火”等明显的警告标示牌。氨区内要保持清洁,不准储存其它易燃品和堆放杂物,不准搭建临时建筑。
b、氨区周围消防通道要保持畅通。禁止任何车辆进入氨区。
c、氨区必须配备足够数量的灭火器,氨罐喷淋系统要定期进行检查试验。灭火器要定期进行检验,发现失效要及时更换。
d、在氨区进行作业的人员必须持有上岗证,应充分掌握氨区系统设备并了解氨气的性质和有关的防火、防爆规定,向作业人员提供安全防护装置(防护手套、护目镜、能过滤氨的面罩、防护服等)并定期维护。
e、在现场应备有洗眼、快速冲洗装置。
f、氨区卸氨时要有专人就地检查,发现跑、冒、漏立即进行处理。严禁在雷雨天和附近地区发生火警时进行卸氨工作。
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