【正文】 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)摘要：隨著氨法脫硫技術(shù)的不斷更新和日益推廣，液相同時脫硫脫硝技術(shù)受到了人們普遍的關(guān)注。江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保有限公司開發(fā)的LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)，通過催化氧化作用將煙氣中的NO氧化為NO2，解決了NO難溶于水溶液而無法液相脫除的難題，再結(jié)合氨法脫硫技術(shù)，利用脫硫吸收液吸收還原NOx，從而可以實現(xiàn)煙氣的同時脫硫脫硝凈化，具有良好的工程應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：脫硫脫硝 氨法脫硫 液相催化 煙氣脫硫1 概述 燃煤煙氣中SONOX是大氣的主要污染源。近年來，我國煙氣脫硫行業(yè)靠引進(jìn)吸收國外技術(shù)已發(fā)展到較大的規(guī)模，但是以此形成的以鈣法為絕對主導(dǎo)的脫硫行業(yè)逐漸顯現(xiàn)出脫硫石膏處置困難、設(shè)備結(jié)垢嚴(yán)重、消耗大量石灰石資源同時存在廢水廢渣等二次污染等問題[1]，由于氨法脫硫電耗少、運(yùn)行穩(wěn)定、副產(chǎn)物可以變廢為寶，因此逐漸受到了人們的廣泛研究和關(guān)注[2]，并且在國內(nèi)也得到了很好的應(yīng)用[3]。隨著環(huán)境保護(hù)工作的深入，煙氣脫硝已進(jìn)入大氣治理的重要日程，而目前工程應(yīng)用中主流的脫硝技術(shù)仍然是國外引進(jìn)的SCR技術(shù)，不僅投資高而且運(yùn)行過程中由于要消耗催化劑和吸收劑，運(yùn)行費(fèi)用較高。所以，研究開發(fā)適合我國國情的無二次污染、資源消耗少、運(yùn)行費(fèi)用低的煙氣脫硫脫硝技術(shù)對解決我國的SONOX污染問題具有十分重要的意義，特別是開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)更具有深遠(yuǎn)的意義。 目前同時脫硫脫硝技術(shù)大多處在研究階段，尚未得到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。同時脫硫脫硝技術(shù)又可分為兩大類：爐內(nèi)燃燒過程的同時脫除技術(shù)和燃燒后煙氣中的同時脫除技術(shù)，由于燃燒過程中的同時脫硫脫硝技術(shù)存在影響煤炭的燃燒程度，降低鍋爐的熱效率和脫硫脫銷效率受限制等問題，燃燒后煙氣同時脫硫脫硝成為了目前研究的熱點[4,5]，也是今后可能進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的重點，典型的工藝有濕法和干法。 干式同時脫硫脫硝工藝包括電子束照射法、堿性噴霧干燥法、固相吸附和再生法以及吸收劑噴射等方法。以電子束照射（ER）法、活性炭吸附脫硫脫氮法工藝等為代表的干法工藝雖然有較好的脫硫、脫硝效率，但是裝置能耗、大型化及后續(xù)收集副產(chǎn)物等問題是困擾其發(fā)展的關(guān)鍵，難以在大型裝置上應(yīng)用。 濕式同時脫硫脫硝的方法目前大多處于研究階段，包括堿液吸收法、氧化/吸收法、鐵鈷的螯合物絡(luò)合吸收等方法。堿液的重復(fù)利用、有機(jī)溶劑的揮發(fā)和高成本、催化劑的穩(wěn)定和再生還原、副產(chǎn)物的有效處置等是濕法的研究重點和難點。 本文介紹的LPC（liquidphase catalysis flue gas denitrification technology）法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)是江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保有限公司結(jié)合氨法煙氣脫硫技術(shù)自主開發(fā)，該技術(shù)是利用液相催化氧化作用，利用煙氣中的O2將部分NO氧化成NO2，并利用吸收液同時吸收煙氣中的NOx和SO2。 反應(yīng)式（33）和（34）由于NO難溶于液相而難以實現(xiàn)，因此本技術(shù)的關(guān)鍵是NO到NO2的催化氧化，反應(yīng)要消耗液氨，產(chǎn)物為氮?dú)夂透碑a(chǎn)物硫酸銨、硝酸銨。此技術(shù)的核心是液相NO催化氧化催化劑的開發(fā)，通過與氨法煙氣脫硫技術(shù)相結(jié)合，僅在脫硫吸收塔上設(shè)置一段脫硝段便可達(dá)到50％以上的脫硝效率（大于SNCR的脫硝率），使氨法脫硫與脫硝技術(shù)一體化，投資及運(yùn)行成本大幅度降低。此技術(shù)符合國家脫硝技術(shù)導(dǎo)則方向，即在低NOx燃燒器的基礎(chǔ)上，適當(dāng)配合其它脫硝技術(shù)達(dá)到減排NOx的目標(biāo)。 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)研究現(xiàn)狀NO催化氧化催化劑是本技術(shù)的關(guān)鍵，江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保有限公司利用無機(jī)惰性載體經(jīng)過表面鈍化處理后負(fù)載幾種過渡金屬氧化物制備了一系列催化劑，通過優(yōu)化篩選，目前在工程應(yīng)用條件下可以達(dá)到NO的近20%氧化率，結(jié)合氨法脫硫脫硝使總脫硝率達(dá)50％以上，通過中試裝置試驗分析，實現(xiàn)煙氣脫硫脫硝一體化的目的。圖1 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化工藝流程 工程應(yīng)用中擬采用的工藝流程如圖1所示：引風(fēng)機(jī)來的煙氣進(jìn)入多功能塔后，首先用氨吸收液循環(huán)吸收廢氣中的SO2產(chǎn)生亞硫酸（氫）銨，脫硫后的煙氣進(jìn)入脫硝段，在LPC催化劑表面催化氧化并與吸收液接觸過程中NOx被脫除吸收，脫硫脫硝后的凈煙氣經(jīng)除霧后水霧量小于75mg/Nm3排放。吸收劑氨與吸收循環(huán)液混合后進(jìn)入吸收塔，吸收廢氣中的SO2形成亞硫酸銨溶液，亞硫酸銨溶液在吸收塔底部被鼓入的空氣氧化成硫酸銨溶液，脫硝吸收液與硫酸銨混合后送后處理制成化肥產(chǎn)品。 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)特點 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)實現(xiàn)了煙氣中NOx和SO2的同時脫除，減少了投資成本和裝置規(guī)模，降低了運(yùn)行費(fèi)用，如果能夠?qū)崿F(xiàn)工程化應(yīng)用，將是對煙氣脫硫脫硝技術(shù)的一次重大突破，此技術(shù)將主要具有以下特點：1）投資省 LPC法煙氣脫硫脫硝技術(shù)是結(jié)合氨法煙氣脫硫裝置進(jìn)行煙氣脫硝的，只在原氨法脫硫的吸收塔內(nèi)設(shè)置一段脫硝段，無須另外建設(shè)復(fù)雜的專門脫硝的裝置。2）運(yùn)行費(fèi)用低 LPC法煙氣脫硫脫硝技術(shù)是將脫硝與氨法脫硫結(jié)合，利用脫硫吸收液作為脫硝吸收劑，大幅度減少了目前脫硝工程還原劑和相關(guān)設(shè)備等運(yùn)行費(fèi)用。，以及催化劑損耗和少量電耗，脫硝成本小于5元/kgNOx，較SCR減少近40％。3）無二次污染 本技術(shù)在脫硫后進(jìn)行脫硝過程中不另加氨，沒有SCR和SNCR的氨逃逸問題，且脫硝段的設(shè)置對原氨法脫硫中的氨逃逸控制更加有利。4）回收部分氮資源 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)可以將部分NOX轉(zhuǎn)化成硝酸銨，硫酸銨與硝酸銨一并制成化肥，從而回收了氮資源，增加了副產(chǎn)品中氮含量。5）操作簡單可靠、脫硝效率穩(wěn)定 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)主要是液相催化作用，僅是在脫硫吸收塔上設(shè)置了脫硝段，整個脫硝吸收液為澄清溶液，無結(jié)垢堵塞問題且分布均勻，操作控制簡單容易，脫硝效率穩(wěn)定。3 工程應(yīng)用試驗 中國石化集團(tuán)湖北化肥廠動力站二期擴(kuò)建工程是在原有2臺240t/h高溫高壓煤粉鍋爐和1臺25MW雙抽冷凝式汽輪機(jī)組的基礎(chǔ)上擴(kuò)建1臺220t/h高壓煤粉鍋爐和1臺25MW雙抽冷凝式汽輪機(jī)組，配套氨法脫流裝置，包括對原有2臺240t/h煤粉鍋爐的煙氣進(jìn)行脫硫。采用江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保有限公司氨法脫硫工藝，在設(shè)計工況下全煙量、全時段的保證脫硫效率不低于95%，脫硫后煙氣中SO2不高于200mg/Nm3。江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保有限公司在脫硫?qū)嵤r，在3＃鍋爐的脫硫塔內(nèi)布置了兩段吸收層，上段作脫硝層試驗，在不降低脫硫效率的前提下，調(diào)整吸收成分、吸收循環(huán)量、吸收層的布置等，％，取得了預(yù)期的效果，環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)見圖2。4 結(jié)論 LPC法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)，通過催化氧化作用將煙氣中的NO部分氧化為NO2，再結(jié)合氨法脫硫技術(shù)，實現(xiàn)煙氣的同時脫硫脫硝，經(jīng)過初步的中試試驗，達(dá)到了預(yù)期的效果。 LPC法煙氣脫硫脫硝技術(shù)是一項具有深遠(yuǎn)意義的綠色環(huán)保技術(shù)，隨著該技術(shù)的成熟和推廣應(yīng)用將對我國的大氣治理發(fā)揮顯著的作用，值得關(guān)注和支持。脫硝新技術(shù)——濕法脫硫脫硝一體化技術(shù)閱讀人次：126 發(fā)布時間：20101011新聞類型：行業(yè)新聞關(guān)鍵詞：　　　　　　脫硝新技術(shù)　脫硫脫硝　煙氣脫硝一、技術(shù)背景 十一五期間，國家大力推進(jìn)脫硫進(jìn)程，取得了顯著成效。脫硝已被列入十二五規(guī)劃，國內(nèi)將掀起一片脫硝熱潮。然而傳統(tǒng)的SCR等脫硝方法投資較大，廣泛推行難度較大，新的脫硝技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生——煙氣濕法脫硝技術(shù)。目前國內(nèi)只有洛陽萬山高新技術(shù)公司等少數(shù)一些公司便擁有這些技術(shù)。相信在不久的將來，該技術(shù)便會在中國大陸遍地開花。何為脫硝？所謂脫硝，指的是除去煙氣中的NOX，NOX主要是NO和NO2組成，而NO含量占90%以上。要除去煙氣中的NO和NO2，就必須研究NO和NO2的性質(zhì)。 NO是一種惰性氧化物，它雖然溶于水，但不能生成氮的含氧酸。在0℃時。NO最特殊的化學(xué)性質(zhì)是加合作用，在常溫下能與空氣中的氧化合，生成紅棕色的NO2。NO是不穩(wěn)定的，和O2相遇，能使O2分裂成氧原子，并和其中的一個氧原子結(jié)合成NO2。 NO2是紅棕色有特殊臭味的氣體，在10℃左右聚合成N2O4，在120℃時N2O4全部分解成NO2，溫度再高NO2開始分解成NO和O2。NO2是一種強(qiáng)氧化劑，它能把SO2氧化成SO3。NO2溶于水生成硝酸和亞硝酸。NO2的毒性是NO的5倍。 NO和NO2是怎樣產(chǎn)生的呢？一般情況下N2和O2和不發(fā)生化合反應(yīng)。氮氧化合物是在空氣中放電時或在高溫燃燒過程中產(chǎn)生的，首先生成NO，然后由NO氧化成NO2。在高溫燃燒過程中空氣中的氮和燃料中的氮化物等不可能燃燒的物質(zhì)與氧起化學(xué)反應(yīng)，首先形成NO，隨后它的一部分在煙道內(nèi)與氧化合形成NO2，大部分的NO從煙囪中排入大氣，并與大氣中的氧結(jié)合成NO2。而未被氧化成NO2的NO就在大氣中與NO2共存下來。 在燃燒過程中燃燒氣體溫度越高，過?？諝庠蕉?，形成NO量就越多。即在燃燒效率越高的情況下，NO越容易生成。這種燃燒方式生成的NO2中NO占90%以上，NO2較少。按照常用的燃燒方式，煤的燃燒物中NO2的含量為5001500ppm。二、濕法脫硝添加劑目前，國內(nèi)外已開發(fā)出很多種NOX的脫除工藝，在各種NOX脫除工藝中，燃煤鍋爐采用脫硫添加劑與石灰石石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合的方法，具有不改變鍋爐原有結(jié)構(gòu)、無需巨額的前期改造資金、不改變現(xiàn)行的鍋爐操作方式、無需占用大量的場地，占地面積小、脫NOX成本低、設(shè)施簡單等優(yōu)點，尤其適合老舊電廠進(jìn)行脫NOX技術(shù)改造。實驗數(shù)據(jù)表明，脫NOX效率≥90%。該技術(shù)可達(dá)到較高的脫NOX效率而不需要昂貴的催化劑，比采用選擇性催化還原法（SCR）和非催化性還原法（SNCR）技術(shù)的投資節(jié)省50%80%，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用節(jié)省60%80%，脫NOX工藝簡單，性能優(yōu)越，省去了還原劑氨尿素及銨鹽的添加，解決了催化劑堵塞和老化失效更換的問題，節(jié)約了大量的資源。采用濕法脫硝添加劑與石灰石石膏濕法脫硫同時脫硝相結(jié)合的脫NOX方法，是一種無需大的設(shè)備投入，不用催化劑和免除還原劑氨泄漏，設(shè)備投資少，可用于現(xiàn)有石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行改造。將石灰石石膏濕法脫硫改造為脫硫同時脫硝相結(jié)合的方法進(jìn)行脫硝。三、濕法脫硝原理 脫硝方法分為干法和濕法兩種。干法脫硝效率在80%左右，且成本較高。這里采用濕法脫硝。 NO2溶于水生成硝酸和NO： 3NO2+H2O=2HNO3+NO 當(dāng)氧氣足夠時： 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 NO雖然溶于水，但不能生成氮的含氧酸。在0176。C時。NO難溶于水成為脫硝的難點。但在“濕法脫硝技術(shù)”中有足夠的水使NO溶于水中，有關(guān)研究表明當(dāng)水溶液中硝酸含量12%時，NO的溶解度比在純水中大100倍，即一體積水能溶解7體積的NO。設(shè)煙氣開始溶于水中時水是純凈，首先是NO2溶于水中生成HNO3，如果NO2在水中不被還原，按照“濕法脫硝技術(shù)”中煙水的比例計算，2小時44分鐘后，水溶液中硝酸的含量將為12%左右。因此可以說NO溶于水中是不成問題的。 NO和NO2既然都已溶于水中，采用濕法脫硝添加劑將它們還原成N2氣。濕法脫硝添加劑就已經(jīng)在水溶液中悄悄地進(jìn)行著。因為NO2在煙氣中的數(shù)量都很小，濕法脫硝添加劑的數(shù)量是足夠的。如果NO2的數(shù)量不能全部被還原，剩余的部分將被留在溶液中。四、技術(shù)特點 （1）脫硝添加劑可以在石灰石濕法脫硫的脫硫塔中進(jìn)行。 （2