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vocs废气处理原理及方法
作者: vocs废气处理 来源: vocs废气处理 时间:2019年04月29日 留言

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随着我国经济的快速开展,排放的也不断增长。由煤炭焚烧所释放的占总排放量的85%,占总排放量的60%,二者所引起的酸雨量占总酸雨量的82%。据有关研讨指出,我国每年排放构成的经济践约亿万元,每年我国和酸雨污染构成的经济损践约5000亿元。

 
自上世纪70年代开端,发达国家在多年烟气so2排放操控技能研讨的基础上,开端工业烟气中和一起脱除的研讨。脱硫脱硝一体化技能多处于研讨阶段,都没有得到大规模的工业运用。开发技能简略,运转本钱低,具有杰出运转性能的脱硫脱硝一体化技能将是未来烟气综合治理技能的开展方向。
 
折叠传统脱硫脱硝
 
当今国内外广泛运用的脱硫脱硝一体化技能首要是湿式烟气脱硫和挑选性催化复原或挑选性非催化复原技能脱硝组合。湿式烟气脱硫常用的是选用石灰或石灰石的钙法,脱硫功率大于90%,其缺陷是工程庞大,初出资和运转费用高,且简略构成二次污染。挑选性催化复原脱硝反响温度为250~450℃时,脱硝率可达70%~90%。该技能老练牢靠,在全球范围尤其是发达国家运用广泛,但该工艺设备出资大,需预热处理烟气,催化剂昂贵且运用寿命短,一起存在氨泄漏、设备易腐蚀等问题。挑选性非催化复原温度区域为870~1200℃,脱硝率小于50%。缺陷是工艺设备出资大,需预热处理烟气,设备易腐蚀等问题。
 
折叠干法脱硫脱硝
 
干法烟气脱硫脱硝一体化技能包含四个方面:固相吸收/再生法、气/固催化一起脱硫脱硝技能、吸收剂喷发法以及高能电子活化氧化法。
 
折叠修改本段相关技能
 
固体吸附再生法
 
首要有碳质材料吸附法、吸附法。
 
碳质材料吸附法
 
根据吸附材料的不同又可分为活性炭吸附法和活性焦吸附法两种,其脱硫脱硝原理根本相同。活性炭吸附法整个脱硫脱硝工艺流程分两部分:吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法只有一个吸附塔,塔分两层,上层脱硝,基层脱硫,活性焦在塔内上下移动,烟气横向流过塔。
 
该办法的首要长处有:①具有很高的脱硫率(98%)和低温(100~200℃)条件下较高的脱硝率(80%);②处理后的烟气排放前不需加热;③不运用水,没有二次污染;④吸附剂来源广泛,不存在中毒问题,只需补充消耗掉的部分;⑤能去除湿法难去除的so2;⑥能去除废气中的hf、hcl、砷、汞等污染物,是深度处理技能;⑦具有除尘功用,出口排尘浓度小于10mg/m3;⑧能够收回副产品,如:高纯硫磺、浓硫酸、化学肥料等;⑨建设费用低,运转费用经济,占地面积小。
 
新的活性炭纤维脱硫脱硝技能。该技能是将活性炭制成直径20μm左右的纤维状,极大地增大了吸附面积,进步了吸附和催化能力。经过开展,该技能脱硫脱硝率可达90%。
 
有人将活性炭吸附和微波技能结合起来,提出了微波诱导催化复原脱硫脱硝技能。该技能用活性炭作为氮氧化物载体,使用微波能诱导可完成脱硫脱硝率到达90%以上。
 
该法的吸附剂是以r-氧化铝为载体,用碱或碱成分盐的溶液喷涂载体,然后将浸泡过的吸附剂加热、干燥,去除剩下水分而制成。吸附剂吸附饱满后能够再生,再生进程是将吸附饱满的吸附剂送入加热器,在温度600℃左右加热使得nox被释放,然后将nox循环送回锅炉的焚烧器中。在焚烧器中nox的浓度到达一个稳定状态,且构成一个化学平衡。这样就不会再生成nox而只能是n2,然后按捺nox生成。在再生器中参加复原气体,就会发作高浓度的so2、h2s混合气体,使用克劳斯法能够进行硫磺的收回。
 
cuo吸附脱硫脱硝工艺法选用吸附剂进行脱硫脱硝,整个反响分两步:1)在吸附器中:在300℃~450℃的温度范围内,吸附剂与二氧化硫反响,生成cuso4;因为cuo和生成的cuso4对nh3复原氮氧化物有很高的催化活性,结合scr法进行脱硝。2)在再生器中:吸附剂吸收饱满后生成的cuso4被送到再生器中再生,再生进程一般用h2或ch4对cuso4进行复原,再生出的二氧化硫可经过claus设备进行收回制酸;复原得到的金属铜或cu2s在吸附剂处理器顶用烟气或空气氧化成cuo,生成的cuo又重新用于吸收复原进程。该工艺能到达90%以上的二氧化硫脱除率和75%~80%的氮氧化物脱除率。
 
吸附法反响温度要求高,需加热设备,并且吸附剂的制各本钱较高。随着研讨的进展,出现了将活性焦/炭(ac)与cuo结合的办法。二者结合后可制各出活性温度适宜的催化吸收剂,克服了ac运用温度偏低和cuo/al2o3活性温度偏高的缺陷。
 
选用一步法干式洗刷,可脱除烟气中99%以上的硫氧化物,并可挑选性地或一起除去99%的氮氧化物,排放尾气完全符合环境标准。因为它选用无机化合物作吸收剂,而不是传统工艺中的氨,因此其副产品是可收回的硝酸盐和硫酸盐,而不是需要堆埋的污染环境的石膏副产品。该工艺适用于以天然气或煤为燃料的发电厂,仍在实验阶段,未见诸工业运用。
 
气固催化脱硫脱硝技能
 
此类工艺运用催化剂下降反响活化能,促进二氧化硫和氮氧化物的脱除,比起传统的工艺,具有更高的氮氧化物脱除功率。
 
挑选性催化复原法scr去除nox。此工艺可脱除95%的so2、90%的nox和简直所有的颗粒物。
 
该工艺除了将烟气中的so2转化为so3后制成硫酸,以及用scr除去nox外,还能将co及未焚烧的烃类物质氧化为co2和水。此工艺脱硫脱硝功率较高,没有二次污染,技能简略,出资及运转费用较低,适用于老厂的改造。
 
是一种新型的高温烟气净化工艺,该工艺能一起去除二氧化硫、氮氧化物和烟尘,并且都是在一个高温的集尘室中集中处理。因为将三种污染物的脱除集中在一个设备上,然后下降了本钱并减少了占地面积。其缺陷是因为要求的烟气温度为300℃~500℃,就需要选用特殊的耐高温陶瓷纤维织造的过滤袋,因此增加了本钱。
 
烟气清洁工艺已开展到中试阶段,燃煤锅炉烟气中的so2和nox的脱除功率能到达99%以上。该工艺是在独自的复原进程中一起将so2催化复原为h2s,nox复原为n2,剩下的氧复原为水;从氢化反响器的排气中收回h2s;从h2s富集气体中生产元素硫。
 
循环流化床技能在最近几年得到了快速开展,不仅技能老练牢靠,并且出资运转费用也大为下降,为了开发更经济、高效、牢靠的联合脱硫脱硝办法,人们将循环流化床引进烟气一起脱硫脱硝技能中。
 
烟气循环流化床联合脱硫脱硝技能是用消石灰作为脱硫的吸收剂脱除二氧化硫,产品首要是caso4和10%的caso3;脱硝反响运用氨作为复原剂进行挑选催化复原反响,催化剂是具有活性的细粉末化合物feso4·7h2o,不需要支撑载体,运转温度在385℃。
 
吸收剂喷发技能
 
将碱或尿素等干粉喷入炉膛、烟道或喷雾干式洗刷塔内,在一定条件下能一起脱除二氧化硫和氮氧化物。脱硝率首要取决于烟气中的二氧化硫和氮氧化物的比、反响温度、吸收剂的粒度和停留时间等。不过当体系中二氧化硫浓度低时,氮氧化物的脱除功率也低。因此,该工艺适用于高硫煤烟气处理。
 
炉膛石灰(石)/尿素喷发一起脱硫脱硝工艺将炉膛喷钙和挑选非催化复原结合起来,完成一起脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。喷发浆液由尿素溶液和各种钙基吸收剂组成,总含固量为30%,ph值为5~9,与干ca(oh)2吸收剂喷发办法比较,浆液喷发增强了so2的脱除,这可能是因为吸收剂磨得更细、更具活性。
 
全体干式so2/nox排放操控工艺选用下置式焚烧器,这些焚烧器经过在缺氧环境下喷入部分煤和空气来按捺氮氧化物的生成。过剩空气的引进是为了完结焚烧进程,以及进一步除去氮氧化物。低氮氧化物焚烧器预计可减少50%的氮氧化物排放,并且在通入过剩空气后可减少70%以上的nox排放。无论是全体联用干式so2/nox排放操控体系,还是单个技能,都可运用于电厂或工业锅炉上,首要适用于较老的中小型机组。
 
电子活化氧化法
 
首要有电子束照射法和脉冲电晕等离子体法。
 
1.电子束照射法
 
使用阴极发射并经电场加快构成高能电子束,这些电子束辐照烟气时发作自由基,再和sox和nox反响生成硫酸和硝酸,在通入氨气(nh3)的情况下,发作(nh4)2so4和nh4no3氨盐等副产品。脱硫率90%以上,脱硝率80%以上。但耗电量大(约占厂用电的2%),运转费用高。
 
2.脉冲电晕等离子体法
 
该办法因为具有设备简略、操作简便,明显的脱硫脱硝和除尘作用以及副产品可作为肥料收回使用等长处而成为国际上脱硫脱硝的研讨前沿。脉冲电晕等离子体技能和电子束法均属于等离子体法.脉冲电晕与传统的液相(氢氧化钙或碳酸氢铵)吸收技能相结合,进步了烟气二氧化硫和氮氧化物的脱除功率,完成脱硫、脱硝的一体化。脉冲电晕放电脱硫脱硝有着杰出的长处,在节能方面有很大的潜力,对电站锅炉的安全运转也没有影响。
 
湿法脱硫脱硝
 
湿法烟气一起脱硫脱硝工艺通常在气/液段将no氧化成no2,或者经过参加添加剂来进步no的溶解度。湿式一起脱硫脱硝的办法大多处于研讨阶段,包含氧化法和湿式络合法。
 
氧化法
 
氯酸氧化工艺是选用湿式洗刷体系,在一套设备中一起脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。工艺选用氧化吸收塔和碱式吸收塔两段工艺,在脱除二氧化硫和氮氧化物的一起脱除有毒微量金属元素,如as、be、cd、cr、pb、hg和se。isabelle等研讨了在酸性条件下使用双氧水将nox和so2氧化成硝酸和硫酸的工艺。
 
黄磷氧化法是将no氧化为no2,与液态的碱性吸收浆液反响生成硫酸盐和硝酸盐,对二氧化硫和氮氧化物的去除率到达95%以上,但黄磷具有易燃性、不稳定性和一定的毒性,需用预处理的办法解决这些问题。
 
湿式络合吸收工艺
 
湿式络合吸收工艺一般选用铁或钴作催化剂。在水溶液中参加能络合no的络合剂后,使之结合成络合物。与络合剂结合的no可与溶液中的so32-/hso3-发作反响,构成一系列n-s化合物,并使络合剂再生。该工艺需经过从吸收液中去除连二硫酸盐、硫酸盐和n-s化合物以及三价铁螯合物复原成亚铁螯合物而使吸收液再生。
 
湿式络合吸收法工艺能够一起脱硫脱硝,但仍处于实验阶段。影响其工业运用的首要妨碍是,反响进程中螯合物的丢失和金属螯合物再生困难、使用率低,因此存在运转费用高级问题。
 
脱硫脱硝一体化工艺已经成为各国操控烟气污染的研制热门,大多数脱硫脱硝一体化工艺仅停留在研讨阶段,尽管已经有少数演示工程运用,但因为运转费用较高限制了其大规模推广运用。开发适合我国国情,出资少、运转费用低、功率高、副产品资源化的脱硫脱硝一体化技能成为未来开展的要点。

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