烟气湿法脱硝技术

一、技术概况

防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。随着现代工业生产的发展和生活水平的提高，大气污染成了人们十分关注的问题。

二氧化硫是大气的重要污染源之一，其污染危害甚大，故七十年代中，研究烟气脱硫技术被许多国家列为防治大气污染的重点，相继建成了一些工业规模的实用的处理装置，与此同时，对大气污染中的另一个大问题，即氮氧化物NO

的

X

在阳光的作用下会引起光污染问题，人们也开始了防治技术的研究和开发。NO

X

化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。七十年代以来NO

的大

X

气污染问题已被日益重视，人们发现：人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学

有关系，而且其危害性比人们烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NO

X

原先设想的要大得多。

排放问题美国和日本考虑得较多。日本早已定出了世界上最严格目前，NO

X

排放标准。在以煤和油为燃料的锅炉上增加消除NOX设备的技术措施，日的NO

X

本是领先的国家，美国还在争取获得这种技术。

二、技术引进

的装置充分利用了已被工业化我公司新开发引进的一种烟气脱硫同时脱NO

X

的烟气脱硫工艺技术，在原来湿式烟气脱硫装置上增加了一套氧化发生器，从而获得同时脱硫、脱NO

的处理效果，因此这种方法不仅加快了开发速度，而且大

X

大降低了脱NO

费用。目前已在日本、美国的锅炉烟气系统中推广使用，建成了

X

十几套生产性脱NO

装置。

X

三、技术特点

这种烟气同时脱硫、脱NO

X

装置的处理流程如前图所示。该装置是在燃烧的

烟气中加入氧化剂，使烟气中的NO

X

氧化，然后以含有铁催化剂的硫酸和硝酸

稀溶液进行洗涤，使SO

2和NO

X

同时除去。所以，这种装置也称为湿式脱硫、脱

氮装置。

四、工艺流程

由鼓风机送来的燃料（烟气）在洗涤塔中用水洗涤，冷却到55-60℃，然后

与来自氧化发生器的含氧化剂的空气混合，使排气中的NO

X

氧化。氧化剂添加的比例一般控制在0.5-1.7范围内（对NO的克分子比），这时亚硫酸气不被氧化，

另外烟气中的尘埃并不消耗氧化剂，氧化剂只对NO

X

有选择性地氧化。经过氧化剂氧化的烟气送入吸收塔，与含有硫酸、硝酸和铁催化剂的吸收液以30-50升/

标准米3的液气比进行对流接触。在吸收塔内NO

X

一部分变成硝酸，其他被还原成为一氧化二氮或氮气等无害气体与烟气一起排出。亚硫酸气在吸收塔内被吸收后成为亚硫酸，其他部分则在铁催化剂作用下，被烟气中的氧氧化而变成硫酸。接着，吸收液从吸收塔底部被送到氧化塔，在氧化塔中由从塔底送来的空气进一步氧化。一部分没有被氧化的亚硫酸经过氧化和催化剂的再生过程后循环到吸收塔，这时循环液的一部分被抽送到石膏制造工序中去，生成的硫酸在结晶槽内和石灰粉反应，生成石膏，经离心分离机脱水，作为副产品得到回收，母液则送回

吸收系统。为了避免来自烟气、石灰石中的杂质和因脱NO

X

而生成的硝酸积存于循环吸收液中，所以在石膏制造过程总要抽出一部分母液，使其经过排水处理后，放出系统之外。排水处理是通过PH调节来回收催化剂，此外还包括了符合排放

标准的中和处理、生化法除NO

3等部分。生化处理为多级式嫌气性分解，NO

3

由供

给的甲醇和微生物的活动使其分解为水和氮气而被除去。

整个处理装置通过氧化剂氧化、吸收氧化、石膏结晶等工艺程序对排烟中的

SO

X 和NO

X

进行处理，它完全不受烧煤时产生的烟气中的碳和包括重金属在内的尘

埃的影响而能稳定地工作。

五、有益效果

湿式烟气脱硫、脱NO

X

装置的经济性是合乎理想的。日本曾于1974年用这

种装置进行1000标准立方米/时规模的生产性试验，结果获得了SO

2

脱硫率90%

以上、NO

X

脱氮率60-80%的效果。在该过程中氧化剂的消耗量及吸收塔的结构等

因素对脱NO

X

率有很大的影响，对于工业装置，氧化剂消耗量对烟气中的NO之

克分子比一般都在1.6-1.7以下。由于新型烟气脱硫、脱NO

X

装置以原来的烟气

脱硫装置为基础，不必为除去NO

X

而在脱硫装置之外另设大容量的吸存装置及成

套设备，因此为脱NO

X 而付出的基建费仅只有氧化发生器的费用。脱NO

X

费则主

要是氧化剂的消费和排水处理时中和硝酸所耗用碱的费用，且其中绝大部分是氧

化剂的费用。由于燃烧方式的改进，入口烟气中NO

X

的浓度已经降低，氧化剂的

消耗量将是低的，因而氧化发生器的投资和脱NO

X

费用也随之减少。总之，在脱

硫的同时进行脱NO

X

，无论从基建投资和实用价值方面来说都是经济的。

湿法脱硝

目前，国内外已开发出很多种NOX的脱除工艺，在各种NOX脱除工艺中，燃煤锅炉采用脱硫添加剂与石灰石-石膏湿法脱硫同时脱硝相结合的方法，具有不改变锅炉原有结构、无需巨额的前期改造资金、不改变现行的锅炉操作方式、无需占用大量的场地，占地面积小、脱NOX成本低、设施简单等优点，尤其适合老旧电厂进行脱NOX技术改造。实验数据表明，脱NOX效率≥90%。该技术可达到较高的脱NOX效率而不需要昂贵的催化剂，比采用选择性催化还原法（SCR）和非催化性还原法（SNCR）技术的投资节省50%-80%，运行和维护费用节省60%-80%，脱NOX工艺简单，性能优越，省去了还原剂氨尿素及铵盐的添加，解决了催化剂堵塞和老化失效更换的问题，节约了大量的资源。采用湿法脱硝添加剂与石灰石-石膏湿法脱硫同时脱硝相结合的脱NOX方法，是一种无需大的设备投入，不用催化剂和免除还原剂氨泄漏，设备投资少，可用于现有石灰石-石膏湿法脱硫技术进行改造。将石灰石-石膏湿法脱硫改造为脱硫同时脱硝相结合的方法进行脱硝。

由鼓风机送来的燃料（烟气）在洗涤塔中用水洗涤，冷却到55-60℃，然后与来自氧化发生器的含氧化剂的空气混合，使排气中的NOX氧化。氧化剂添加的比例一般控制在0.5-1.7范围内（对NO的克分子比），这时亚硫酸气不被氧化，另外烟气中的尘埃并不消耗氧化剂，氧化剂只对NOX有选择性地氧化。经过氧化剂氧化的烟气送入吸收塔，与含有硫酸、硝酸和铁催化剂的吸收液以30-50升/标准米3的液气比进行对流接触。在吸收塔内NOX一部分变成硝酸，其他被还原成为一氧化二氮或氮气等无害气体与烟气一起排出。亚硫酸气在吸收塔内被吸收后成为亚硫酸，其他部分则在铁催化剂作用下，被烟气中的氧氧化而变成硫酸。接着，吸收液从吸收塔底部被送到氧化塔，在氧化塔中由从塔底送来的空气进一步氧化。一部分没有被氧化的亚硫酸经过氧化和催化剂的再生过程后循环到吸收塔，这时循环液的一部分被抽送到石膏制造工序中去，生成的硫酸在结晶槽内和石灰粉反应，生成石膏，经离心分离机脱水，作为副产品得到回收，母液则送回吸收系统。为了避免来自烟气、石灰石中的杂质和因脱NOX而生成的硝酸积存于循环吸收液中，所以在石膏制造过程总要抽出一部分母液，使其经过排水处理后，放出系统之外。排水处理是通过PH调节来回收催化剂，此外还包括了符合排放标准的中和处理、生化法除NO3等部分。生化处理为多级式嫌气性分解，NO3由供给的甲醇和微生物的活动使其分解为水和氮气而被除去。