尿素-石灰濕法煙氣脫硝的影響因素
摘要: 研究在現(xiàn)有濕法脫硫設(shè)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單改進(jìn)即可以實(shí)現(xiàn)煙氣同時(shí)脫硫脫硝的技術(shù), 提出了以尿素-石灰溶液為吸收劑的濕法煙氣脫硝技術(shù). 在試驗(yàn)中采用兩級(jí)串連的填料塔為主體反應(yīng)器,考察了吸收劑濃度(尿素/ 石灰) 、空塔氣速、吸收反應(yīng)溫度、p H 值及添加劑KMnO4 對(duì)脫硝效率的影響.
關(guān)鍵詞: 濕法煙氣脫硝, 尿素, 石灰, 高錳酸鉀, 脫硝效率
NOx 是燃煤電廠煙氣排放三大污染物( SO2 , NOx 及總懸浮顆粒物) 之一. 據(jù)統(tǒng)計(jì),2006 年我國(guó) SO2 排放量超過(guò)了2 500 萬(wàn)t ,是世界上SO2 第一排放大國(guó). 與此同時(shí),NOx 的排放量也逐年增加,研究表明,在2004 年,全國(guó)NOx 排放總量達(dá)到1 600 萬(wàn) t 左右,電力行業(yè)排放量約占一半,預(yù)計(jì)到2010 年, 我國(guó)NOx 排放量將達(dá)到2 194 萬(wàn)t ,到2020 年將達(dá)到2 900 萬(wàn)t 左右[1 ] . 隨著國(guó)家和地方環(huán)保政策日趨嚴(yán)格,開(kāi)發(fā)控制燃燒后NOx 排放的技術(shù)勢(shì)在必行.
煙氣脫硫、脫硝被認(rèn)為是控制燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 和NOx 污染的重要技術(shù)手段. 由于同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)與傳統(tǒng)的煙氣脫硫和選擇性催化還原脫硝組合工藝相比費(fèi)用低,已成為目前煙氣脫硫、脫硝技術(shù)的研究熱點(diǎn). 國(guó)內(nèi)外對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的研究十分活躍, 主要有濕式吸收法[223 ] 、吸附法[425 ] 、催化法[6 ] 、高能輻射法[7 ] 以及上述方法的聯(lián)用[829 ] 等,其中濕式吸收法由于工藝和設(shè)備都較為簡(jiǎn)單,可在1 套設(shè)備中同時(shí)脫除煙氣中的SO2 和 NOx ,并且不存在催化劑中毒和失活等問(wèn)題,因此具有較好的應(yīng)用前景. 石灰石/ 石灰濕法脫硫工藝是世界上應(yīng)用最廣泛的1 種脫硫技術(shù),日本、德國(guó)和美國(guó)的火力發(fā)電廠中約90 %的煙氣脫硫裝置采用此工藝. 預(yù)計(jì)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),典型的石灰石2石膏法仍將占據(jù)主要地位. 由于煙氣中95 %的NOx 以溶解度很低的NO 形式存在,在以石灰石/ 石灰溶液為吸收劑的濕式吸收過(guò)程中,對(duì)NOx 的脫除效果十分微弱且溶解難度較大,因此采用促進(jìn)NOx 吸收的化學(xué)添加劑(如尿素) 使原有的石灰石2石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)同時(shí)具有脫硝功能,并形成與我國(guó)國(guó)情相適應(yīng)的投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、能符合我國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)的脫硫脫硝一體化技術(shù),是具有廣闊前景的. 筆者對(duì)尿素/ 添加劑濕法煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)的研究表明[ 10213 ] :采用尿素溶液吸收劑可同時(shí)脫除SO2 和 NOx ,特別是當(dāng)采用尿素和KMnO4 配制成的吸收劑時(shí),平均脫硫效率和脫硝效率分別達(dá)到99. 6 %和 62. 5 %. 采用石灰溶液為吸收劑脫除NO 的試驗(yàn)表明:石灰溶液?jiǎn)为?dú)脫硝效果微弱,石灰溶液不能作為脫除NO 的吸附劑. 張虎等研究了當(dāng)鈣基吸收劑 (Ca/ (S + 0. 5N) = 1. 8) 經(jīng)10 % KMnO4 調(diào)質(zhì)時(shí),可獲得31. 4 %的脫硫效率和13. 5 %的脫硝效率,說(shuō)明 KMnO4 對(duì)鈣基吸收劑脫硫、脫硝起促進(jìn)作用[ 14 ] . 考慮到傳統(tǒng)的濕法脫硫工藝可以脫除90 %以上的 SO2 ,且在各個(gè)條件下脫硫效率變化不大,因此筆者重點(diǎn)進(jìn)行了濕法煙氣脫硝試驗(yàn),考察了尿素濃度、p H 值、溫度以及KMnO4 添加劑對(duì)脫硝效率的影響.
1 試驗(yàn)部分
2 結(jié)果與討論
3 結(jié) 論
參考文獻(xiàn)
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