关键词：燃煤电厂;烟气脱硫脱硝;一体化技术
一、关于脱硫脱硝概述分析
脱硫脱硝技术绝大多数都被应用到氮氧化物、硫氧化物的处理中，因为氮氧化物与硫氧化物是对空气污染的主要来源。脱硫脱硝技术发展越来越完善，将在一定程度上对净化空气产生很大影响。脱硫脱硝一体化是一种系统性技术，能够在同一时间处理硫、硝。近几年，脱硫脱硝一体化技术逐渐引起了很多国家的重视与关注。烟气脱硫脱硝一体化技术一般可以分为以下三类：①烟气脱硫与烟气脱硝共同组合技术；②吸附剂脱硝脱硫；③对当下烟气脱硫综合系统进行改造，适当增加脱硝功能。如果使用两套不同装置来进行脱硫、脱硝，将会造成整个投资、管理与运行费用提升。很多现代工业化国家在脱硫脱硝一体化技术方面都投入了大量时间与精力，并且在诸多行业中都得到了广泛应用，带来的作用与效果非常明显。
二、脱硫脱硝一体化技术研究现状
2.1炭基材料法
炭基材质分子结构空隙较大，化学性质比较稳定，具有较高的耐酸耐碱特性，可以再次重复利用，是天然的催化剂和吸附剂。常用的炭基材料有活性半焦、活性炭纤维、活性焦及活性炭。活性焦脱硫脱氮技术起源于德国，该工艺的设备主要是活性焦流化床吸附器。通过吸附器的处理，可以将烟气中的SO2成分氧化处理，产生的SO3可以溶解于水，形成的稀硫酸气溶胶被活性焦吸附。对吸附着SO2的活性焦进行热处理，可以再次生成SO2，经过克劳斯反应就可以把硫收回来，而活性炭可以多次反复利用。活性炭吸附技术不仅能脱除SO2及NOx,还可以对烟气中的重金属、汞、烟尘粒子、微量元素、易挥发的有机物等。使用炭基材料脱硫脱硝技术投资成本较小，工艺操作较简单，占用空间也较小，还能够起到很好地脱硫脱硝的作用。
2.2电子束法
电子束照射法发展于上世纪七十年代，其是利用电子束对烟气进行照射处理，可以脱除烟气中的NOx和SO2，并将其转化为硝酸铵和硫酸铵。其可以适应各种烟气环境，生产的副产品可以当化肥使用。而且通过电子束的照射可以大幅减少氧化反应所需的能量，且化学反应比较环保，不会再次产生废渣、废水等，综合来看该技术的脱硫率可以达到80%，脱硝率可以达到20%。
2.3脉冲电晕法
脉冲电晕法是指通过对两极施加高电压，从而击穿两个电极及附近的气体，由该放电现象可以取得非热平衡等离子体。该等离子体内部分子是高能活性粒子，可以完成在一般环境下无法开展的化学反应，从而脱除烟气中的污染物。近年来脉冲电晕法的发展有了新的突破，有脱硫脱硝试验的数据表明该技术的脱硫率达90%，脱硝率达60%以上。
2.4金属氧化物催化法
金属氧化物催化法是指通过金属氧化物催化剂对烟气进行脱硫脱硝的技术，通常采用的催化剂有AL2O3及Cu0等。氧化铜干法的使用环境需要适宜的温度，如此会提高吸收SO2效率，吸收剂可以重复利用，且吸收温度和再生温度基本相等。该技术为了进一步增大脱硫的效率，增强耐热性能，而将氧化铜放置于多孔的载体中。虽然该技术的催化剂与烟气的接触面积很大，但是催化剂的磨损成本也很高，因此推动了移动开发床的研发和应用，如此降低了催化剂的磨损成本。其次，还有研究表明，TiO2及SnO2虽然单独没有催化效果，但是组合在一起的固溶体可以达到很好的活性，从而产生较好的协同效应。
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2.5氯酸氧化法
氯酸氧化法是湿式工艺的一种，其脱硫和脱氧的效率很高，都能达到95%以上。氯酸钠电解可以形成氯酸，可以在氧化塔中对SO2和NO进行氧化。后续工艺会在碱式吸收塔中用NaOH和Na2S吸收掉残余的污染气体。强氧化剂的脱硫脱硝方法的催化活性高，脱硫脱硝的效率较高，但会腐蚀相应的设备，还存在着无法回收废液体或者高成本回收氧化剂及废气溶解液的难题。
三、湿法
3.1氧化法
氧化法的工艺是在湿式的基础上进行的,在湿式张进行洗涤体系,在同一套装置中,将烟气中的SO2和NOX同时去除[2]。这种工艺主要利用的以下两种技术:进行氧化吸收的塔和进行碱性吸收的塔,将烟气中的SO2和NOX同时去除,同时还能对烟气中的金属元素进行去除,这些元素有As、Cd、Cr等还有如Se等污染物。所以,就单在酸性物质下,使用双氧水将SO2和NOX通过化学反应,然后将氧气进行还原反应站换为硝酸和硫酸的工艺。
3.2络合吸收
这项工艺普遍使用的催化剂是铁或者钴。在水溶液的内部添加进可以对NO进行络合的络合剂之后,让它们综合到一起形成络合物。同络合剂综合到一起的NO能沟通溶液内部存在的SO32-或者是SO3-出现化学反应,最终成为一个体系的N-S的化合物,还可以让络合剂再一次使用。这项工艺必须经过将吸收液当中存在的二硫酸盐以及硫酸盐还有N-S的化合物全部剔除,将三价铁的螯合物经过化学反应还原成为亚铁的螯合物的方式让吸收液重新进行循环使用。
四、脱硫脱硝一体化技术的发展趋势
上文介绍了几中典型的脱硫脱硝技术，还有很多脱硫脱硝一体化技术并未囊括在本文中，还有一些一体化技术还没有利于应用。但从近几年来全球烟气治理技术的发展现状看，最为受重视的一体化脱除硫、硝、重金属等在内的联合一体化处理技术。随着世界各国对环保的重视，以及新技术的发展，烟气治理行业开始逐步引进工程学理论及先进技术，比如气体液化工艺、膜分离工艺、电化学工艺、催化氧化工艺等，这些工艺、技术及理论的引进，支持着烟气治理技术的发展，并促进烟气治理技术的更新换代，完善烟气综合治理体系。
每种工艺和方法都有优点和缺点，很多工艺还处于研究试验期间，在一些方面还有待进一步改善，比如投资成本过高、二次污染、能耗较大等方面。脱硫脱硝一体化技术虽然还不太成熟人，但是为净化烟气提供了新的发展思路和方向。同时，我国政府还应该制定鼓励脱硫脱硝一体化技术创新与应用的政策，引导企业进入脱硫脱硝商业技术配套行业，提高该产业的商业化运作水平，并加强对市场的监督和管理，提高该行业的内生性增长。
国外在电厂烟气治理方面的技术发展得比较早，也比较先进。脱硫脱硝一体化技术的难点在于脱硫技术发展较成熟，但是脱硝技术的发展一直比较滞后，客观上制约了脱硫脱硝技术一体化的发展速度。单独进行脱硫处理根本无法提高排放烟气的质量，因此电厂烟气治理技术的重点在于加大脱除NOx技术的研发投入。其次，一体化技术的发展不仅是技术的问题，其还是一个系统性问题，技术是根本的问题，其还需要解决投资成本过高、二次污染、废弃物难运输、能源消耗成本大、推广应用难度大等问题。
结语：
综上所述，通过相应的研究对比发现燃煤电厂烟气脱硫脱硝处理工各项艺之间存在着相关问题需要解决，所以在使用的过程中还需要进行相应的改进，使其更加符合燃煤电厂的环保治理需求。目前我国对燃煤电厂烟气排放治理非常重视，因而研究相应的烟气脱硫脱硝一体化技术对有效处理燃煤电厂排放的烟气中的污染物具有重要意义，不仅可以有效地降低燃煤电厂排放的烟气给大气环境带来的污染，也可促进我国社会经济的可持续发展。
参考文献：
[1]葛荣良.火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].上海电力,2017,05:458-467.?
[2]姚健锋.燃煤电厂烟气脱硫脱硝技术的研究与发展[J].科技资讯,2017,24:142.?
[3]赵毅,方丹.烟气脱硫脱硝一体化技术研究概况[J].资源节约与环保,2017,04:73-74.?
论文作者:王鸿儒
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
标签：烟气论文; 技术论文; 电厂论文; 工艺论文; 氧化物论文; 活性论文; 燃煤论文; 《中国电业》2019年 19期论文;