濕式靜電除塵和脫硫脫硝一體化技術(shù)介紹

煤炭煙氣中的細(xì)微顆粒物在控制方面存在較大難度，只有有效的對(duì)細(xì)微顆粒物進(jìn)行控制，才能對(duì)當(dāng)前的霧霾天氣有所改善。目前我國(guó)的細(xì)微顆粒物的脫除效率比較低，難以滿足當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)度和要求。而濕式靜電除塵以及脫硫脫硝一體化技術(shù)的出現(xiàn)和使用可以有效對(duì)有害顆粒物進(jìn)行脫除，提高了操作的效率以及水平，下面就來(lái)具體分析一下這兩種技術(shù)。

一、濕式靜電除塵技術(shù)

1.工作原理：濕式靜電除塵技術(shù)的工作原理主要是將水霧噴向集塵板陽(yáng)極模塊上，在放電極陰極線的作用下，水霧形成強(qiáng)大的電暈，場(chǎng)內(nèi)荷電作用后進(jìn)一步霧化，其中電場(chǎng)力以及荷電水霧的碰撞攔截和吸附凝并共同對(duì)顆粒物進(jìn)行收集，終在電場(chǎng)力的作用之下達(dá)到集塵極被捕集。

2.技術(shù)優(yōu)勢(shì)：濕式靜電除塵技術(shù)通常是用于飽和煙氣中顆粒物的脫除，與傳統(tǒng)的干式電除塵器的振打清灰相比較而言，優(yōu)勢(shì)十分明顯。首先濕式靜電除塵技術(shù)是通過(guò)集塵極上形成連續(xù)的水膜高效清灰來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它不受粉塵比的電阻影響，同時(shí)也沒有反電暈以及二次揚(yáng)塵的問題。除此之外濕潤(rùn)的環(huán)境使電場(chǎng)中存在大量的帶電霧滴，這樣就可以有效提高集塵的效率，縮短了集塵所需要的時(shí)間。重要的是這樣技術(shù)不僅可以有效去除煙塵中的微粒等，還能夠同時(shí)脫除SO3、汞以及脫硫石膏等污染物，可以滿足當(dāng)前的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于改善世界的環(huán)境具有很重要的影響[1]。

3.應(yīng)用概況：我國(guó)的濕式靜電除塵技術(shù)主要是用于鋼鐵、化工以及冶金等領(lǐng)域。其中國(guó)內(nèi)的很多高校也在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)做出積極的研究與突破，例如山東大學(xué)和浙江大學(xué)等。除此之外，許多示范項(xiàng)目也在加緊探究。

4.發(fā)達(dá)的研究現(xiàn)狀：美國(guó)的濕式靜電除塵技術(shù)起步較早發(fā)展較快，于2001就已經(jīng)安裝了調(diào)試流量為141.584m3/min管式濕式靜電除塵器，而且除塵脫除效率也十分可觀，注重技術(shù)合作，在脫除效率上不斷提高，取得了顯著性的成效，有效地改善了美國(guó)的環(huán)境，降低了污染物對(duì)人類的危害。

日本的濕式靜電除塵技術(shù)在應(yīng)用方面比較成熟，其中比較有代表性的就是日立以及三菱重工公司。在除塵器的研制上，殼體的研制噴嘴的設(shè)計(jì)以及放電極和集塵極的設(shè)計(jì)都十分精巧方便，殼體質(zhì)地比較輕，運(yùn)轉(zhuǎn)情況也十分高效，能夠有效吸收空氣中的微粒以及硫硝等物質(zhì)，對(duì)于污染物的凈化來(lái)說(shuō)，發(fā)揮了極大地作用。

二、濕式靜電除塵技術(shù)的進(jìn)展方向

目前研究團(tuán)隊(duì)正在向化工、制酸、造紙以及煤氣化等領(lǐng)域進(jìn)行研究與拓展。同時(shí)注重實(shí)施效果的穩(wěn)定與高效。伴隨著火電廠大氣污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，市場(chǎng)上對(duì)濕式靜電除塵技術(shù)也有了更高的要求以及需求，在美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)已經(jīng)建立了高效快捷的脫硫塔，能夠有效脫除石膏雨以及硫等有害物質(zhì)。我國(guó)也在加快研究步伐，不斷向發(fā)達(dá)進(jìn)行學(xué)習(xí)，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，爭(zhēng)取在該領(lǐng)域能夠不斷趕超發(fā)達(dá)，適應(yīng)國(guó)內(nèi)工業(yè)化快速發(fā)展的需求。

三、脫硫脫硝一體化技術(shù)

1.工作內(nèi)容：脫硫脫硝一體化是有效改善煤炭煙氣污染物排放的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)的運(yùn)行主要是將煙氣中的SO2以及NOX同時(shí)脫除來(lái)達(dá)到使脫硫以及脫硝技術(shù)組合成一套工藝流程的整合，實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)的依據(jù)是根據(jù)目前我國(guó)大量污染物的排放現(xiàn)狀決定的。

2.脫硫脫硝一體化技術(shù)能夠使設(shè)備精簡(jiǎn)化、減少占地面積以及物資的投入使用、同時(shí)在運(yùn)行和管理上也十分方便，除此之外它還具備結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，產(chǎn)生的副污染物極少，因此目前受到人們的廣泛關(guān)注。目前已經(jīng)投入使用的一些脫硫脫硝技術(shù)取得了較大的成果。它們具備各自的優(yōu)勢(shì)以及獨(dú)特的運(yùn)行工藝，可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行選擇，下面來(lái)具體了解一下比較成熟的一些脫硫脫硝一體化技術(shù)。

2.1再生脫硫脫硝工藝

這項(xiàng)技術(shù)是比較成熟的脫硫脫硝一體化技術(shù)，在操作的時(shí)候需要借助催化劑的固相吸收，通過(guò)物理以及化學(xué)的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化，按照吸收劑的種類不同，又可以分為活性炭法、CuO/Al2O3吸收法。

2.1.1 活性炭吸收法，這個(gè)方法主要是通過(guò)除塵、降溫和調(diào)濕來(lái)實(shí)現(xiàn)的，讓燃煤發(fā)電機(jī)具有合適的溫度、濕度以及氧含量，然后進(jìn)入活性吸收塔進(jìn)行循環(huán)利用。活性炭吸收法可以吸收煙塵重金屬、以及其它的揮發(fā)性污染物，是能夠同時(shí)脫除硫和硝之外的多種污染物的方法。在我國(guó)以及德國(guó)、日本已經(jīng)進(jìn)行了很好的工業(yè)化應(yīng)用，該技術(shù)具有很好的推廣前景。

2.1.2 CuO/Al2O3吸收法，這項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行煙氣的吸附以及脫除時(shí)，單質(zhì)Cu被氧化成為了CuO，而CuO與SO2進(jìn)一步反應(yīng)形成了CuSo4。這項(xiàng)工藝可以達(dá)到90%的脫硫率以及75%的脫硝率，而且不產(chǎn)生二次污染。但是由于吸附成本比較高，再生比較難，而且在催化的時(shí)候容易產(chǎn)生有毒物質(zhì)發(fā)生中毒，所以在工業(yè)化中不宜于被利用。

2.2 氣/固催化脫硫脫硝工藝

這項(xiàng)工藝是利用不同的固體催化劑來(lái)進(jìn)行硝和硫的直接氧化或者還原，脫硫以及脫硝率都在90%以上。主要的工藝包括濕式洗滌并脫硝法、SNRB法、Parsons煙氣清潔工藝等。

2.2.1 WSA-SNOx法（濕式洗滌并脫硝）

這種方法聯(lián)合脫硝技術(shù)，采用了兩種催化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，脫除率很高，無(wú)二次污染物，運(yùn)行維護(hù)要求低，能夠得到硫酸副產(chǎn)品，同時(shí)還可以利用剩余的熱量來(lái)提高鍋爐的效率。缺點(diǎn)就是運(yùn)送困難，儲(chǔ)備困難，而且花費(fèi)的能耗比較高。

2.2.2 SNRB法

這是一種新型的高溫凈化機(jī)技術(shù)，可以同時(shí)完成脫硫脫硝以及煙塵的吸附，原理就是在省煤器之后噴入石灰水等吸收脫除SO2，并且利用濾袋中的催化劑來(lái)發(fā)生反應(yīng)。這型工藝占地面積小。操作方便，適用范圍相當(dāng)廣，目前已經(jīng)被廣泛利用，其中脫硝率也已經(jīng)達(dá)到了90%以上[2]。

2.2.3 Parsons煙氣清潔工藝

這項(xiàng)工藝比較復(fù)雜，但是脫除效率很高，其中對(duì)有害煙氣的處理量可以達(dá)到280m3/h。它的工作原理是將煙氣、水蒸氣、甲烷等進(jìn)行混合，形成催化反應(yīng)，還原后的煙氣進(jìn)行選擇性吸收后在被轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫副產(chǎn)品。

2.3 煙氣循環(huán)流化工藝

這項(xiàng)工藝又叫做CFB工藝，是德國(guó)LLB公司先進(jìn)行研發(fā)的，它屬于半干法的脫硫技術(shù)，投資花費(fèi)僅僅占濕式工藝的50%-70%，能夠有效節(jié)約花費(fèi)。但是它的排煙過(guò)程中需要加熱，而且容易在排放過(guò)程中產(chǎn)生二次污染，因此這項(xiàng)工藝的脫硫效果難以得到有效保障。

2.4 液相脫硫脫硝工藝

這項(xiàng)工藝主要包括絡(luò)合吸收法、氯酸氧化法、以及尿素凈化煙氣法。絡(luò)合吸收法再生困難，利用效率低花費(fèi)費(fèi)用高，因此不被廣泛利用。氯酸氧化法可以在常溫下進(jìn)行，操作所需要的溫度較低，占地面積也比較小，因此受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。尿素凈化煙氣法運(yùn)行陳本低，但仍處于研究階段。

四、脫硫脫硝 一體化技術(shù)的研究方向

現(xiàn)有的脫硫脫硝一體化技術(shù)在目前的市場(chǎng)上不具備有力的競(jìng)爭(zhēng)力，因此要想被廣泛使用，適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，就要以提高效率為目標(biāo)，不斷降低成本、減少操作的環(huán)節(jié)、使操作環(huán)境的適應(yīng)上具備廣泛性。這樣才能夠推動(dòng)在工業(yè)上的進(jìn)一步利用。

結(jié)語(yǔ)

為了適應(yīng)當(dāng)前污染嚴(yán)重的形勢(shì)，符合新的排放政策要求，進(jìn)一步完善濕式靜電除塵以及脫硫脫硝一體化技術(shù)勢(shì)在必行，必須吸收國(guó)際上的成果，結(jié)合我國(guó)的具體情況進(jìn)行調(diào)整，推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步與工業(yè)的應(yīng)用。