脱硫脱硝新工艺研究.doc

24/24NOx-SO2联合脱除新工艺科研项目立项申请书内蒙古自治区环境科学研究院二○一一年九月1、立项的必要性和紧迫性32新工艺设计42.1脱硫脱硝除尘工艺方案的比较42.1.1脱硝工艺分析42.1.2脱硫工艺分析52.1.3烟气除尘工艺分析72.1.4多污染物同时脱除工艺分析82.1.5NOX-SO2联合脱除新工艺分析92.2脱硫脱硝系统概况112.2.1脱硫脱硝系统工艺流程112.2.2脱硫脱硝主要反应123.组织实施方式143.1.基本原则143.2.组织与管理机构143.3建议的课题牵头单位及课题负责人介绍154依托工程165预算编制175.1.预算编制依据175.2.收入预算的编制181、立项的必要性和紧迫性我国脱硝形势严峻，在我国以煤炭为主的能源结构，导致了大气中NOx污染物比较多。但我国对NOx的控制却基本处于缺位状态，NOx排放量逐年增多，危害增加。烟气脱俏是继烟气脱硫之后国家控制污染物排放的又一个重点领域。烟气脱硝主要是处理氮氧化物，主要由一氧化氮和二氧化氮构成。一氧化氮原本无毒无害，当发生反应转化成为二氧化氮后，对环境就造成了极大的污染，并严重危害身体健康。氮氧化物的大量排放，一是增加了空气中氮氧化物的浓度，导致城市或区域灰霆、光化学烟雾等复合型空气污染加重;二是增加了酸雨的污染程度;三是通过干、湿沉降的作用，加重了水体富营养化的影响。统计数据显示，我国氮氧化物排放量主要来自火电、交通部门及工业部门。2007年火电厂排放的氮氧化物总量已增至840万吨，比2003年的597.3万吨增加了近40.6%，约占全国氮氧化物排放量的40%。2009年3月环境保护部印发了《2009-2010年全国污染工作防治要点》中第九条规定“全面开展氮氧化物防治，以火电为重点，开展工业氮氧化物防治。”我国脱硫脱硝产业在未来几年将经历快速发展时期。目前我国的脱硝技术主要依赖进口，具有自主知识产权的脱硝技术较少。我国目前在发电机组上应用的烟气脱硝技术基本都不具有自主知识产权的核心技术，绝大多数单位采用的SCR、SNCR烟气脱硝技术尚处于引进、消化吸收和初步应用阶段。因此开发具有自主知识产权的脱硝技术十分迫切，内蒙古环境科学研究院联合中国环境科学研究院开发了NOx-SO2联合脱除新工艺。2新工艺设计2.1脱硫脱硝除尘工艺方案的比较通过对目前技术较为成熟并有一定应用的烟气处理工艺进行简单分析和比较，经过初步筛选，结合实际情况，提出本科研课题设想。2.1.1脱硝工艺分析脱硝工艺主要有气体还原法（3R）、选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）技术。（1）3R脱硝工艺3R技术为低氮燃烧技术的一种，通过在蓄热室里进行NOx还原反应，其特点是向蓄热室添加天然气等碳氢燃料，使其与蓄热室废气中的NOx发生反应而生成氮气和水。该技术可同时适用于浮法玻璃熔窑和瓶罐玻璃熔窑，具有应用范围广、操作使用方便、不使用化学药品、运行成本低等优点，但去除NOx效率较低，难以达到最新的排放标准。（2）SCR脱硝工艺选择性催化还原法脱除NOx技术，使用氨水或尿素作还原剂，在催化剂的催化作用下，使NH3与NO在催化剂表面进行还原反应而生成氮气和水。由于采用了特殊的催化剂，该方法可在较低温度下使用，废气处理温度可降至280-450℃，其除NOx的效率可达80%以上，但运行成本较高。（3）SNCR脱硝工艺选择性非催化还原脱除NOx技术是将氨水或尿素溶液喷入玻璃熔窑内850-1100℃的温度段，使NO还原为氮气和水。该方法运行成本较低，NOx的去除效率一般低于60%，低于SCR法，由于需在窑内进行，对产品质量的影响尚不能确定。2.1.2脱硫工艺分析按脱硫工艺在生产中所处的部位不同可分为：燃烧脱硫和燃烧后脱硫（即烟气脱硫）。燃烧脱硫主要通过使用含硫量低的燃料、或原料中利用芒硝代替纯碱的工艺。燃烧后的烟气脱硫（FGD）是控制SO2排放的主要技术手段，目前已达到工业应用水平的烟气脱硫技术有十余种，大致可以分为干法和湿法。2.1.2.1干法烟气脱硫工艺干法烟气脱硫采用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2，特点是处理后的烟气温度降低很少，烟气湿度没有增加，有利于烟囱的排气扩散，同时在烟囱附近不会出现雨雾现象。但是干法脱硫时SO2的吸附或吸收速度较慢，因而脱硫效率低，且设备庞大，投资费用高。干法脱硫常用的方法有活性炭法、氧化铜法、接触氧化法等。活性碳法应用较广泛，这种方法稳定性好，还能回收硫酸。氧化铜法是以氧化铝为载体，氧化铜为吸附剂吸收SO2，生产硫酸铜，然后用氢还原硫酸铜，回收氧化铜和SO2，但这种方法费用较高。接触氧化法是用五氧化二钒做催化剂，将SO2转化为SO3。干法中最新的方法是喷雾干燥器同布袋或静电除尘器组合成的开式二段流程。这种方法也叫半干法