大气污染治理技术发展情况与未来发展趋势

   日期:2021-05-19     浏览:12    
核心提示:我国所面临的环境问题中,大气污染是最严重的问题之一,大气污染治理是我国环境治理的重中之重,当前,大气污染治理设备的生产和使用还没有达到饱和状态,产业的

我国所面临的环境问题中,大气污染是最严重的问题之一,大气污染治理是我国环境治理的重中之重,当前,大气污染治理设备的生产和使用还没有达到饱和状态,产业的技术替代由此更多地表现为采用新技术的同类产品替代老产品,这种技术演化、技术进步的过程还会持续很长时间,直到我国的环境质量根本好转。

 

(1)脱硫技术的现状及发展趋势


①湿法脱硫技术


湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如碱性溶液等),洗涤含二氧化硫烟气,脱除烟气中的二氧化硫。湿法脱硫技术在新建、扩建、或改建的大型燃煤工矿企业,特别是燃煤电厂已得到广泛的推广应用,而石灰石/石灰-石膏湿法脱硫是技术最成熟,也是国内应用最多的高效脱硫工艺。

 

湿法脱硫技术工艺流程如下:


石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状后与水混合搅拌成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,生石灰经消化处理后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去其中夹带的细小液滴之后,经换热器加热升温排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收,所排水返回吸收塔。

 

②干法烟气脱硫技术


干法烟气脱硫,是指应用干粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来处理含二氧化硫烟气,使烟气中的二氧化硫得到净化。此法的优点是工艺过程简单、无废水处理问题、能耗低;缺点是脱硫效率较低。经过几年的工程应用,循环流化床干法脱硫技术工艺已成为干法和半干法脱硫技术的主导技术,国内外已有在300MW600MW机组上的应用案例。

 

循环流化床干法脱硫技术工艺流程为:烟气从底部进入吸收塔,在此处高温烟气与加入的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合,进行初步的脱硫反应,然后通过吸收塔底部的文丘里管的加速,吸收剂、循环脱硫灰受到气流的冲击作用而悬浮起来,形成流化床,进行第二步充分的脱硫反应。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出,然后转向进入除尘器,再通过锅炉风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒,通过除尘器灰斗下的再循环系统,返回吸收塔继续参加反应,如此循环,多余的脱硫灰渣通过物料输送至副产物灰仓,再通过罐车或二级输送设备外排。

 

③脱硫技术在我国的应用及发展趋势


我国烟气脱硫起步较早,始于50年代,但发展较缓慢,而且早期仅限于有色冶金废气和硫酸尾气的净化。燃煤发电厂烟气脱硫起步于“七五”、“八五”期间,当时国家有计划地引进建设了一些示范工程。2000年以来,随着我国火电厂烟气脱硫市场的迅猛发展,一些公司先后引进了国外先进的湿法脱硫技术和干法脱硫技术,通过进一步的国产化创新,设备国产化率已达80%以上,一次性造价和运行成本都比国外同类技术有较大程度的降低,工程质量基本达到国外同类技术水平。目前,我国火电行业以湿法脱硫为主流技术方案,虽然目前干法脱硫在该领域市场份额不大,但在工况复杂的非电领域,干法脱硫技术优势明显,占据主导地位。

 

(2)脱硝技术的现状及发展趋势


为防控锅炉内煤燃烧后产生的NOx污染环境,应对燃煤进行脱硝处理。脱硝工艺分为燃烧前脱硝、燃烧过程中脱硝以及燃烧后脱硝。目前市场上运用最广泛的烟气脱硝技术属于燃烧后脱硝,该脱硝技术主要包含SCRSNCR以及SCR+SNCR三类。

 

SCR脱硝技术


SCR脱硝技术即为选择性催化还原技术,在催化剂的作用和氧气存在的条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应的一种脱硝技术。该技术主要用于大型燃煤锅炉,脱硝率可达70%-90%以上,是当前我国烟气脱硝技术中应用最多的一种。

 

SNCR脱硝技术


SNCR脱硝技术即选择性非催化还原术,是一种不用催化剂,通过含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)在一定反应温度下将烟气中的 NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。该工艺主要用于垃圾焚烧厂、小型锅炉、老机组的改造,具有技术成熟、投资成本低、建设周期短的优点;但其反应温度要求高、脱硝效率较低,约为30%-50%

 

SCR+SNCR脱硝技术


该联合工艺结合了SCRSNCR的技术特点,主要用于中小型燃煤锅炉的NOx排放和旧锅炉改造项目。

 

④脱硝技术在我国应用及发展趋势


现阶段,在脱硝工艺选择方面来看,我国绝大部分燃煤机组所使用的脱硝工艺为SCR技术,这种工艺成熟,脱硝效率高,且不会产生二次污染,也是国际中应用最为广泛的脱硝方法。在相当长的一段时间内,SCR仍然会是脱硝技术领域的主流技术。未来,开发烟气同时脱硫、脱硝技术将是新趋势,例如:活性炭脱硫脱硝法、电子束法等。该类方法可以在同一反应塔内同时脱除多种污染物,具有减少反应装置占地面积,运行性能良好以及成本低的优势。烟气同时脱硫、脱硝技术是全世界范围内研究的热点,但目前大部分还处于实验室研发阶段,并未实现大规模工业应用。

 
 
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