烟气循环流化床一体化脱硫、脱硝技术

烟气循环流化床一体化脱硫、脱硝技术

摘要：利用烟气循环流化床在脱硫方面的技术已日渐成熟，但利用该装置同时

实现脱硝方面的研究在我国尚处于初级阶段。此文取石灰与粉煤灰制作的强活性

吸收剂，向里边投入氧化性M添加剂之后，将其变成拥有强活性和强氧化性的活性吸收剂，且运用烟气循环流化床和这一活性吸收剂实施一体化脱硫、脱硝的实验，以进一步研究烟气循环流化床一体化脱硫、脱硝技术。

关键词：烟气循环流化床；脱硫、脱硝技术；吸收剂

一、研究背景

我国近几年颇受雾霾天气的困扰，这种天气形成的一大因素是空气当中的

SO2与氮氧化物过多，火电厂等排出的烟气成分中这两种物质的比重就极大，纵

使浓度不算太高，但排放量太大，依然会对空气质量有很严重的影响。所以，要

加强火电厂等烟气污染企业的烟气处理，脱硫、脱硝一体化技术在这方面是强项，不但脱硫、脱硝的效率高，而且成本低，能够实现能源的循环利用，也是火电厂

等烟气污染企业的希望。

近些年，烟气循环流化床在脱硫技术方面的势头强劲，其与湿法脱硫比起来，于投入资金和维护费用两种情况下都体现出十分明显的优势，所以其在国际上的

使用越来越多。伴随新型烟气循环流化床脱硫装置的制造与引入，脱硫事业获得

了很好的成效。然而，该项技术并不涉及脱硝，导致该技术的应用前景大受影响。本文针对烟气循环床在脱硫的过程中如何脱硝进行分析，希望能够为拓展该技术

的使用范围提出有力依据。

二、实验研究

2.1一体化脱硫、脱硝实验

把流化床反应器安装于内径3000mm、高度5000mm圆筒内，于其主体设测

温处，实验中，运用SO2、NO、H2O与空气混合之后的气体仿效现实烟气，将该

气体热处理以后输入流化床反应器，由引风机提供动力，系统于负压情况下工作

应用螺旋式给料机把强活性吸收剂投入反应器里，然后对加料口打开程度予以适

度更改，可以控制吸收剂供应多少与快慢。旋风除尘器收敛经过反应过程排出来

的固态物质，这之后固态物质经过回料返回到烟气流化床。高压水泵中出现的零

划水滴基本上是自流化床下边流进去，这能针对烟气中湿度情况予以调整，系统

中进入及流出的SO2和NO两者浓度是利用烟气分析仪予以检测。

2.2制作氧化性、强活性吸收剂

氧化性、强活性吸收剂制作流程：把质量比例情况是3∶1的粉煤灰与工业石灰投入水中进行混合消化，保持于90℃上下，6个小时之后再对之进行热烘处理

使之干燥，往里边混入少许具备较高氧化能力的锰盐粉，也就是M添加剂，再行搅散，使之能够匀实分布于吸收剂表层，且出现氧化点，最后制作出可以一同脱硫、硝的强氧化性、强活性吸收剂。

2.3脱除效率确认和产物研究

将系统内烟气进口与出口处的NO与SO2浓度予以检测，这样能够对脱除成

效予以确认。利用电子显微镜对粉煤灰，强氧化性、强活性吸收剂，经过反应的

强氧化性、强活性吸收剂三者分别进行观测并记录，应用X射线能谱仪对三种物

质的表层形态予以研究，且通过化学方法对系统反应之后产生的物质予以探究，

利用锌粉还原法检测残留物质中硝酸盐的质量并予以确认。

2.4反应器固态颗粒物的浓度

反应器固态颗粒物其浓度以kg•m-3计，基本是用以呈现流化床脱硫、硝的实际成效，该值是由反应器中固态颗粒物的质量除以该容器体积得来。

三、实验结果研究

3.1M添加剂的多少对流化床脱硫、脱硝的作用

实践说明，锰盐粉末（也就是M添加剂）的投入量与有否投入对流化床脱硫

的成效作用不大，而对NO的脱除成效有很大作用，情况如下：

倘若添加剂的投入量较少，流化床脱硝成效便会上升，M添加剂的投入量为1.6%是该装置脱硝成效的重要节点。这之后，M添加剂的投入量继续上升，脱硝

成效的上升便会走向平缓。造成这一现象的原因是，锰盐为主的M添加剂在其制作时充分散布于活性吸收剂表层，使氧化点数目上涨，添加剂较少时，脱硝其实

就是NO往NO2转变的经过，氧化点愈多，转变速率就越快，脱硝成效就更明显。添加剂投入量上升至1.6%时，吸附在吸收剂表层的氧化点基本上不再增多，因此

接着投入添加剂，脱硝成效上升情况还不如之前明显。

3.2烟气停留时间对流化床脱硫、脱硝的作用

对于烟气停留时间长短这个问题，伴随该时间加长，流化床一体化脱硫、硝

成效亦由此上升。和脱硫的成效比起来，脱硝的成效受到烟气停留时间的作用更

加显著，造成这一现象的原因如下：

烟气在反应器内的长期停留，使烟气和活性炭吸收剂两者的接触更多，从而

提升了流化床脱硫脱硝的成效。鉴于NO本身难溶于水，并且吸收剂没有办法对

其进行吸收，只能把它转变成NO2，这样才能实现脱硝的目的。倘若烟气的停留

时间一久，过多的NO经过氧化转变成NO2，吸收剂将其吸收，可以实现不错的

脱硝成效。但烟气停留时间假如太久，便要提高反应器容量，这会使该项技术投

入成本上涨，所以对这一时间认定为2.4s。

四、结论

本文就烟气循环流化床一体化脱硫、脱硝技术进行探讨，通过实验对其予以

研究。结果显示，M添加剂含量对利用该装置的脱硫作用并不强，然而对其脱硝

成效体现出很好的作用。伴随添加剂比例的减少，脱硝成效提升速率比较大，特

别是添加剂占比是1.6%时，脱硝成效最明显。并且，烟气停留时间愈久，流化床

脱硫及脱硝作用愈发明显。这说明，日后要增强在烟气循环流化床一体化脱硫、

脱硝技术方面的研究与推广。这对于提升脱硫、脱硝的成效与火电厂等烟气污染

企业的生产效率有十分关键的作用，希望本文对同行业专家有所启示。

参考文献：

[1]陈云飞.循环流化床燃烧及脱硫脱硝技术探讨[J].科技创新与应用，2015（13）

[2]马浩栋，虞钢.火电厂烟气脱硫脱硝一体化技术分析[J].科技创新与应用，2017（11）

作者简介：

李俊强（1986-12），男，汉族，籍贯：河南省许昌市