煙氣脫硫脫硝一體化
發布時間：
2022-05-10 14:18
摘要
隨著我國經濟的快速發展，硫化物、氮氧化物的排放也不斷增長，開發聯合脫硫脫硝的新技術、新設備已成為煙氣凈化的趨勢。我公司引進德國的煙氣凈化一體化技術，能夠高效的脫除煙氣中的硫化物、氮氧化物。煙氣凈化一體化系統包括APS系統及PCO系統兩個部分，APS系統全稱活性粉末噴涂技術，可高效脫除煙氣中的硫化物，PCO系統全稱等離子光觸媒催化技術，可通過電子和光觸媒催化劑將煙氣中的NO轉換為NO2，然后通過APS煙氣凈化系統高效脫除煙氣中的氮氧化物。
一、技術背景
進入20世紀80年代，人們逐漸認識到單獨使用脫硫脫硝技術，設備復雜，占地面積大，投資和運行費用高，而使用脫硫脫硝一體化工藝結構緊湊，投資和運行費用低，為降低煙氣凈化費用、適用電廠的需求，開發聯合脫硫脫硝的新技術、新設備已成為煙氣凈化的趨勢。
從20世紀80年代開始，國外對聯合脫硫脫硝的研究工作很活躍，據美國電力研究所（EPRI）統計的聯合脫硫脫硝的技術至少有60種，這些技術中有的已經實現工業化，有的還處于中間試驗和小試階段。
山東中天科技工程有限公司引進德國的煙氣凈化一體化技術，能夠高效的脫除煙氣中的硫化物、氮氧化物。
二、技術簡介
煙氣凈化一體化系統包括APS系統及PCO系統兩個部分，APS系統全稱活性粉末噴涂技術，由大量的干性吸附劑與水在外部混合后，在吸附劑表面均勻的包裹一層水膜，然后進入反應器和煙氣發生反應，可高效脫除煙氣中的硫化物，氮化物，汞，重金屬，二噁英等多種污染物。
PCO系統全稱等離子光觸媒催化技術，常規的脫硝技術是SCR及SNCR技術，通過使用氨或者氨基催化劑脫除煙氣中的氮氧化物，但是在凈化過程中無可避免的存在氨逃逸現象，會對大氣造成二次污染。從技術局限性來講，常規SNCR技術對鍋爐溫度有特別要求，且脫硝效率不高。SCR系統造價昂貴，運行成本高，需要經常更換催化劑，給企業造成巨大經濟負擔，由德國研發的等離子光觸媒催化PCO脫硝系統，由等離子光觸媒模塊組成，可通過電子和光觸媒催化劑將煙氣中的NO轉換為NO2，然后通過APS煙氣凈化系統高效脫除煙氣中的氮氧化物，是無任何化學污染的綠色環保系統。
整個工藝流程包括SOx+NOx的吸收和吸附劑的循環利用兩個過程：
1.SO2+NOx的吸收
新鮮的和循環的干石灰通過位于反應器頂部的鏈式輸送機和斗式提升機通過機械方式輸送到加濕器。在加濕器中，干吸附劑和少量的水混合讓石灰活化。經過混合后，宏觀上仍然干燥的混合灰體將填裝到反應器中，混合灰具有極好的反應活性，與混合器上部進入的煙氣發生反應。反應器各層設有渦流裝置以加快 SO2+NOx和吸附劑之間的反應，可實現脫硫脫硝超潔凈排放，另外，如果企業后續有脫汞要求，可在灰體內精確加入活性炭，達到高效脫汞。
2.吸附劑的循環利用
吸附劑里的水分蒸發，灰體再次變得完全干燥。吸附劑通過布袋除塵器或電除塵器從氣體中分離，并再次從反應器的頭部送入到混合器中。吸附劑可以不斷循環利用，其有效利用率可達 99% 以上。下圖為PCO+APS煙氣凈化一體化系統流程框圖及流程示意圖。
本系統不加任何改造，只加少量的活性炭即可實現脫汞。
圖1 PCO+APS煙氣凈化一體化系統流程框圖
圖2 PCO+APS煙氣凈化一體化系統流程圖
三、經濟分析
下表1為PCO+APS煙氣凈化一體化系統和其他系統運行成本及性能比較表。
表1 PCO+APS煙氣凈化一體化系統和其他系統運行成本及性能比較
四、技術優勢
1. 吸附劑與水的作用發生在反應器外，沒有水的直接噴淋，吸附劑在系統各階段始終保持宏觀干燥，APS系統在德國已有16年運行時間的案例 ，系統內部無任何腐蝕結塊現象，在同行業中絕無僅有；
2. 系統運行極其穩定，不受煙氣量持續或突然變化影響，運行時無最小或最大氣體流量要求；
3. 系統運行及脫硫效率不受煙氣溫度變化的影響；
4. 開機和停機時無任何冷凝風險；
5. 離水的露點很遠，不存在腐蝕或冷凝損害；
6. 反應器中通過機械渦流和自凈化裝置實現高效凈化；
7. 反應器中采用機械渦流，不產生液錘效應；
8. 系統可適應任何SO2濃度，無需進行改造；
9. 煙氣處理前無需進行再加熱；
10. 系統溫降小，煙氣凈化后直接排出，不需要加裝GGH提高煙氣排放溫度；
11. 煙氣管道和反應器無需使用昂貴的合金、特殊涂層或耐腐蝕橡膠 襯里，普通碳鋼即可；
12. 氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣都可作為吸附劑，價格低廉；
13. 塊狀石灰石無需特別粉碎加工，原料充分，價格極為便宜；
14. 副產品可提純鈣硝酸鹽，一套PCO+APS一體化系統等于一個鈣硝酸鹽工廠，為企業帶來巨大經濟效益。
五、應用范圍
鋼鐵行業、垃圾發電廠、電力行業、石油化工水泥等其他行業產生的含SO2、SO3、HCl、HF、重金屬、汞、二惡英、NOX、粉塵等廢氣的處理。
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