張靜
摘要:煤炭作為一種在工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中廣泛應(yīng)用的資源,隨著人們生活水平和社會經(jīng)濟的不斷提升,對煤炭資源的需求量也在逐漸增加。眾所周知,酸雨的形成主要是因為燃煤煙氣中存在NOx及SO2,同時霧霾和光化學(xué)污染也是形成酸雨的主要原因,不僅會對人類身體帶來嚴(yán)重的損傷,甚至還會污染生態(tài)環(huán)境。如今,大多數(shù)煤電企業(yè)的NOx和SO2排放量已經(jīng)達到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但是,對于焦化企業(yè)來說,一些企業(yè)的煙氣排放仍然無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,為了達到煙氣排放指標(biāo),就需要焦化行業(yè)重點關(guān)注燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)。鑒于此,本文立足于燃煤電廠煙氣的特點,深入探究燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù),具體內(nèi)容如下。
1.燃煤電廠煙氣的特點
焦化生產(chǎn)過程包含了多道工序,而且各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)作業(yè)相對復(fù)雜。在焦化廠的選煤車間將清潔過后的煤儲存其中,在實際生產(chǎn)操作過程中需要對清潔后的煤借助煤塔的漏嘴將其裝運到運輸車中,所以,整個作業(yè)過程在煤塔和車間需要通過一個封閉的走廊,只有這樣才能夠為清潔煤的安全運輸提供可靠的保障。將經(jīng)過凈化的煤用運輸機運送到碳化室,對其經(jīng)過干餾后就能夠得到焦炭,在此過程中,需要設(shè)置干餾溫度在960~1040℃范圍內(nèi)。焦?fàn)t在燃燒過程會伴隨更多的煙氣產(chǎn)生,煙氣經(jīng)由設(shè)置的通道就會從煙囪向大氣中排放。煉焦?fàn)t的整個作業(yè)過程特殊而又復(fù)雜。通過分析煙氣成分得知,煙氣中含有粉塵、二氧化硫和氮氧化物,其中,氮氧化物的占比相對較高。二氧化硫作為一種常見的硫氧化物,會影響大氣質(zhì)量。二氧化硫在與水相互溶合的情況下,就會伴隨化學(xué)反應(yīng)物出現(xiàn),進而會產(chǎn)生亞硫酸。然而,亞硫酸在PM2.5下,將進一步氧化形成硫酸雨,引發(fā)酸雨危害,最終降低環(huán)境質(zhì)量。氮氧化物中不僅含有NO2,同時還包含著不太穩(wěn)定的其他氮氧化物等化合物。所以,由工業(yè)生產(chǎn)引發(fā)的煙氣大多數(shù)都是多種化合物混合形成的,硝氣也是其中常見的一種,但是,硝氣有著很大的毒性。所以,對于煙氣中的硝和硫等成分,需要對其進行高效處理,確保焦?fàn)t煙氣與國家相關(guān)的安全排放標(biāo)準(zhǔn)一致,以此來全面體現(xiàn)出生態(tài)環(huán)保價值。
2.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)
2.1干法技術(shù)
2.1.1固體吸附/再生法
由于不同類型碳的材料性質(zhì)不同,因此,需要根據(jù)不同碳質(zhì)材料的性質(zhì)對其進行明確劃分。比如,活性焦和活性炭主要是由于吸附方法的不同將其分成了這兩類,但是,二者之間的差異并不大。比如,活性炭的吸附需要經(jīng)過吸附塔和再生塔,但是,活性焦的吸附只有一個吸附工藝,相比于活性炭,吸附工藝比較單一。同時,脫硝可分為上、下層兩種,在此過程中,活性焦的移動主要用到的是上下移動的方式,而燃煤發(fā)電產(chǎn)生的煙氣是橫向流動的。
2.1.2氣\固催化法
(1)SNOx。SNOx組合是為了將二氧化硫轉(zhuǎn)化為一氧化硫,由一個歐洲公司研發(fā)出來的,通過對其進行化學(xué)處理,將其轉(zhuǎn)化成硫酸后予以回收利用。該公司對這項技術(shù)的應(yīng)用,主要是借助SCR經(jīng)過催化還原反應(yīng),去除其中的NO2。由SNOx組合的SO2具有非常好的去除效果,相關(guān)資料表明,SNOx組合對SO2的去除率高達95%,同時,去除顆粒物和NO2的效果也非常好,去除率高達90%。(2)DESONOx。DESONOx不僅具有去除SNOx組合的作用,同時還能夠?qū)]有燃燒的烴類化合物結(jié)合CO,運用化學(xué)反應(yīng)的方式生成H2O和CO2。DESONOx具有很好的脫硫脫硝作用,而且環(huán)保效果也非常好,能夠有效避免對環(huán)境的二次污染。此外,DESONOx工藝相對簡單,操作起來也容易上手,而且在具體應(yīng)用過程中對成本的要求也不高,這樣一來,就能夠在很大程度上減少燃煤發(fā)電廠因?qū)崿F(xiàn)煙氣脫硫脫硝而對成本的消耗。(3)SNRB。SNRB工藝對工作環(huán)境的要求非常高,要想徹底實現(xiàn)凈化煙氣的作用,就需要控制工藝環(huán)境在高溫狀態(tài)下。SNRB工藝去除燃煤煙塵和SO2的效果非常好,而且也能夠同時實現(xiàn)對高溫集塵室的處理。運用SNRB工藝的應(yīng)用優(yōu)勢在于,能夠在同一環(huán)境中實現(xiàn)同時去除NO、SO2以及煙塵的作用,因此,能夠有效避免資源的浪費,從而降低用于脫硫脫硝的成本,同時,還能夠減少對土地資源的占用。
2.1.3吸收劑
噴射吸收劑噴射技術(shù)是由俄羅斯的幾所大學(xué)共同研究發(fā)明的,該項技術(shù)的應(yīng)用,主要是通過將SNCR和燃煤爐中的噴鈣放在同一環(huán)境中,以此來達到除去燃煤發(fā)電廠煙氣中的NOx和SO2的目的。該項技術(shù)的應(yīng)用,噴射漿液的成本主要體現(xiàn)在各種鈣基吸收劑和尿素浴液上,而且需要將噴射劑的酸性值控制在5~9范圍內(nèi)。值得注意的是,必須使噴射劑的液體含量大于固體含量,二者之間的最佳配比為7:3。吸收劑噴射技術(shù)去除SO2的效果比干性技術(shù)去除SO2的效果要好,而且吸收劑具有很高的活性和精細(xì)度。即便該項技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢明顯,但是,卻也存在著顯而易見的缺陷,在煙氣較小的可處理范圍的影響下,只能將該項技術(shù)用在一些小規(guī)模的燃煤發(fā)電廠中,如果在大規(guī)模生產(chǎn)中運用該項技術(shù),就目前而言仍然無法達到徹底去除SO2的目的。為了能夠使該項技術(shù)在大規(guī)模電廠中得到很好地應(yīng)用,還需要不斷進行探究。
2.2濕法
2.2.1氧化法
要想運用氧化法達到去除煙氣中的NOx和SO2的目的,就需要以濕法為基礎(chǔ)使用氧化法。通常情況下,可將氧化法分為堿性吸收和氧化吸收這兩種,在具體應(yīng)用過程中,需要結(jié)合實際情況選擇對應(yīng)的技術(shù),以此來達到去除燃煤電廠煙氣中NO2和SO2的目的。此外,氧化法還具有去除Cd元素、As元素以及Cr元素的作用,能夠有效剔除Se等影響環(huán)境質(zhì)量的物質(zhì)。
2.2.2綜合吸收
綜合吸收法也就是使用催化劑,通過在適量水中放入催化劑,并且在其中加入融合劑,使其和NO綜合,這樣一來就能夠在兩種物質(zhì)的融合下產(chǎn)生綜合物質(zhì)。這種綜合物質(zhì)能夠讓溶液中的SO或者是SO3發(fā)生化學(xué)反應(yīng),繼而形成N-S化合物體系。綜合劑在使用過后還可以二次使用。綜合吸收法的應(yīng)用需要注意如下幾點:(1)不能使溶液中出現(xiàn)硫酸鹽、碗酸鹽和N-S等化合物,(2)在經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)之后,三價鐵會轉(zhuǎn)化為亞鐵,而且能夠循環(huán)運用。
3.一體化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展
通過分析對比上述的幾項燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)可知,即便各項技術(shù)都具有很好的應(yīng)用效果,但是,技術(shù)的使用條件不足。面對我國燃煤發(fā)電企業(yè)快速發(fā)展的市場環(huán)境以及頻繁出現(xiàn)的環(huán)保問題,為了能夠盡可能減少燃煤電廠生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染物的排放,提高煙氣脫硫脫硝效果,就需要加大對煙氣脫硫脫硝技術(shù)的研究力度,通過增加技術(shù)研發(fā)以及資金投入,不斷實現(xiàn)對一體化脫硫脫硝技術(shù)的完善創(chuàng)新,以便為我國燃煤發(fā)電企業(yè)的健康發(fā)展提供可靠的支撐,這樣一來也能夠提升我國的國民經(jīng)濟水平。
結(jié)語
總而言之,社會在發(fā)展進步的過程中難免會影響到自然環(huán)境,但是,在各行各業(yè)發(fā)展的過程中,可以通過采取一系列的措施將對自然環(huán)境帶來的影響降到最低。就燃煤電廠而言,為了能夠確保燃煤電廠處于健康穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài),就需要通過運用煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù),盡可能多地去除燃煤電廠煙氣中的NOx、SO2等污染物,使煙氣排放滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
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