烟气脱硫脱硝的方案

5. 总反应方程式为： 2NO + O2 +2OH - NO2- + NO3-+ H2O
总之：
[O] 将NO氧化NO2 在碱性溶液中，NO2NO2- + NO3 en能保持[Co(en)2]2+离子不断循环
－－SO2：石灰/石膏法脱除 SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O
SO2 + CaCO3 + O2 + H2O CaSO4 ·2H2O + CO2
4NO + 4NH3 + O2 4N2+6H2O
脱硫脱硝技术分类
固相吸收/再生烟气脱硫脱硝技术 气/固催化脱硫脱硝技术 高能电子活化氧化技术 湿法同时脱硫脱硝技术
技术分类1
固相吸收/再生烟气脱硫脱硝技术
技术分类3
高能电子活化氧化技术
使用物理方法产成高能自由基，氧化SO2，NOx 为酸,与氨形成盐,制得硫酸铵,硝酸铵;
NONO2HNO3NH4NO3 SO2 SO3H2SO4(NH4)2SO4
湿法脱硫脱硝技术 乙二铵合钴(Ⅱ)络合催化
乙二铵合钴(Ⅱ)络合催化
催化剂： [Co(en)2]2+ 氧化剂：烟气中的O2（氧的浓度 2～11%） 溶液pH值：7～13 填料塔，逆流接触 反应操作温度30～80 oC NO浓度 100～2000ppm（deNOx ～90%） SO2浓度 500～5000ppm （deSO2 >90%）
气量大、浓度低、成分杂
100MW的发电机组，尾气量约为4×105 m3(STP)/h
常量组分：水 4% ~ 6%，O2 ~ 5% 微量组分： SO2 500 ~ 4000ppm
NOx ~500ppm 痕量组分：Hg、As等 粉尘
工业技术情况
工业化的SO2/NOx联合脱除工艺是： SO2--湿法石灰石/石膏烟气脱硫(FGD) NOx--氨气选择性催化还原法(SCR)
技术分类2
气/固催化同时脱硫脱硝技术
❖SNRB工艺（脱硫脱硝除尘） ❖DESONOX工源自文库 ❖WSA-SNOX工艺
SNRB工艺示意图
SNRB工艺
高温袋式反应器
SO2脱除：钙基或钠基吸收剂以脱除 NOx脱除：注入NH3用SCR法 粉尘：用高温陶瓷纤维袋式过滤器捕集
US Department of Energy. DOE/FE-0459-2. Clean Coal Technology Programs: Completed Projects 2003. Clean Coal Today Newsletter. 2003，(2)：72
研究趋势
技术上：改进FGD和SCR组合工艺，降低 操作费用。
学术上：除了化学催化的改进，采用物理 的、生物的技术。
高能电子活化氧化技术 液膜法 生物法
山西煤化所刘振宇等人对于脱硫脱硝，选用 的催化剂为：以Al2O3、活性炭(AC)为载体负 载各种金属氧化物CuO，V2O5，采用的是 SCR法还原NOx路线。
多联产能源系统
空气
煤炭 石油
空气分离 O2
气化
N2,Ar
合成气
高温净化
水蒸汽
变换反应
CO2+H2 气体分离
CO2 H2
天然气
热/电/冷 联产
IGCC or GCC
化工产品
液体燃料
其他
商业楼宇 住宅
热/电/冷 大规模
联产
发电
燃料 电池
埋存
干冰
化工
藻类 生长
强化石油和 煤层气开采
总结
工业上现行的脱硫脱硝工艺 乙二铵合钴(Ⅱ)络合催化NO 多联产中脱硫脱硝的设想
燃煤烟气同时脱硫脱硝技术
2020/4/27
背景
由于大量排放含有SO2、
NOx的烟气引起的酸雨等环
境问题日益严重，解决二氧
化硫和氮氧化物污染刻不容
缓。
需要低成本、适合我国国情 的脱硫脱硝方法。
煤的成份
C 65-95% H 2-7% O <25% S <10% N 1-2%
SO2 NOx
燃煤烟气特点
华东理工大学·肖文德·专利号：01105698.3
乙二铵合钴(Ⅱ)络合催化NO
1. NO (g) 转化为 NO (aq) NO与[Co(en)2]2+反应:
NO(g) + [Co(en)2]2++OH- [Co(en)(NO)OH] ++en
2. NO被氧化NO2 [Co(en)(NO)OH] + + [O] [Co(en)(NO2)OH] +
DESONOX工艺
DESONOX
第一层：NOx的SCR催化剂V2O5/TiO2
4NO + 4NH3 + O2 4N2+6H2O 2NO2＋4NH3 + O2 3N2+6H2O
第二层：SO2氧化催化剂V2O5或贵金属 2SO2 + O2 + 2H2O 2H2SO4
WSA-SNOX工艺示意图
NOxSO工艺示意图
NOxSO工艺 • 吸收剂： Na2CO3/Al2O3球状颗粒
SO2 Na2SO3 Na2SO4 NO NO2 2NaNO3
• 吸收剂再生：
H2NOa2SO4 + CH4 Na2O + H2S + SO2 + CO2 + 2NaNO3 Na2O + NO2 + NO + O2
NO (g) NO (aq) NO2
3. 在碱性溶液中，OH-会取代络合物中的NO2： [Co(en) (NO2)OH] + + OH-
[Co(en) (OH)2] + NO2- + NO3- +H2O
2NO2 +2OH - NO2- + NO3-+ H2O
4. 催化剂再生 [Co(en) (OH)2] + en [Co(en)2]2+ + 2OH-
华东理工大学肖文德等人，以Al2O3为载 体,负载各种金属氧化物NiO、Co3O4的 催化剂上，研究氧化NO为NO2的规律； 并考察SO2对其的影响。
设想
多联产能源系统中分离SO2 、NOx ；
用天然气中的CH4、H2等还原SO2，从产物 中得到H2S；
利用H2S来还原NOx 希望实现： H2S + NO N2 + S + H2O
❖活性炭吸收脱硫脱硝工艺 ❖NOxSO工艺（ Na2CO3/Al2O3球状颗粒） ❖CuO同时脱硫脱硝工艺
活性炭脱硫脱硝工艺
在吸收塔内：2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4
6 NO + 4 NH3 → 5 N2 + 6 H2O
在解吸塔内： 2H2SO4 → SO3 + H2O
2SO3 + C → 2SO2 + CO2