烟道气脱硫脱硝一体化技术进展.pdf

综述油气田环境保护第19卷·第3期·1·

烟道气脱硫脱硝一体化技术进展*
陆诗建杨向平杨帅李西春

(中国石油大学(华东)化学化工学院)

摘要烟道气中SO2、NOx往往同时存在,但是实际中脱SO2、脱NOx两个过程相互影响,妨碍了两种
污染物质的脱除。联合脱硫脱硝技术是烟气治理的发展方向。系统介绍了利用催化剂、类水滑石复合氧化物、
活性炭、固体废物、电子束、脉冲电晕等脱硫脱硝的一体化技术,分析了其脱除过程及相关反应原理。比较探讨
了各种方法的特点、应用情况,并对各类技术的应用前景进行了展望。
关键词烟道气脱硫脱硝一体化技术

0引言(SNOX)法,是一种从烟道气中同时脱除SO2、NOx
以及固体颗粒物的工艺。此烟气净化系统由3部分
工业化在促进经济发展的同时,也给环境造成了
组成:烟气经除尘后进入除NOx和SOx一体化反应
污染。其中,燃料燃烧排放的二氧化碳是引起温室效
器,以SCR法去除NOx,并结合使用V2O5蜂窝催化
应的主要物质,SO2、NOx以及飞灰颗粒又是大气污染
剂将SO2氧化为SO3,然后再经三级喷淋吸收,得到
的主要来源。燃煤锅炉烟道气产生的烟尘也是造成大
符合市场要求的硫酸。SO2转化率达到95%以上,而
气污染的主要原因之一,其主要成份是SO2和NOx。
且可以允许烟气中有较高的SO2初始含量。采用
这些污染物质的治理和减排是一个亟待解决的问题。
SNOX法,大大降低了烟道气排放时NOx、SO2对环
目前,烟道气脱硫、脱硝(氮)方法主要有以下几
境的污染。SNOX法除供催化还原所需的氨之外,不
种:钙法,把石灰粉或石灰浆喷射到烟道中,与SO2反
消耗水和其他化学物质,并且也不产生新的污染源如
应生成硫酸盐等颗粒物随烟气被除尘器捕集;电子束
废水、淤浆或固体物质。该工艺的开发成功为电站燃
法,烟气经电子束(X射线)照射后,电子束能量大部
用高硫煤开辟了道路,因而扩大了电站燃料资源。美
分被氮、氧、水蒸汽吸收,生成大量的反应活性极强的
国已将SNOX法列为洁净煤技术项目之中,进行开
各种自由基,SO2及NOx被活性自由基氧化,生成硫
发推广[2]。欧洲经济委员会,欧洲共同体各国也积极
酸和硝酸,硫酸和硝酸与事先注入的氨气进行中和反
投资开发完善此工艺。
应,生成硫酸铵和硝酸铵气溶胶粉体微粒;催化剂法,
[1]
利用CuO、Al2O3、ZnO等脱除SO2和NOx。1.2再生式除SOx和NOx

近年来联合脱硫脱硝技术逐渐成为烟气治理的1.2.1氧化铜去除SOx和NOx

发展方向。烟道气中有害的SO2、NOx往往同时存在流化床吸附器中,使用CuO/Al2O3从烟气中

在,由于脱SO2、脱NOx两个催化过程相互影响,特别同时去除SO2和NO2。这种过程是可以使硫再生的。

是在脱NOx过程中,由于SO2的存在,常造成催化剂再生的硫可以硫酸、液体SO2或单质硫的形式销售。

中毒。当前烟道气脱硫脱硝一体化技术还不够成熟,CuSO4和CuO作为NOx还原催化剂,硫化的吸附剂在
工业化应用还不能完全实现。常用的方法主要有以移动床反应器中再生。再生温度约454℃,停留时间
下几种。2～3h,大约80%左右的吸附剂能够有效再生。

1.2.2在Na2γ2Al2O3上同时吸附SO2和NOx
1烟道气脱硫脱硝一体化技术
采用负载于γ2Al2O3的Na2CO3作为吸附剂,当

1.1SOx氧化结合选择性催化还原除NOx烟道气通过装有吸附剂的反应器后,烟气中的NOx

由丹麦托普索公司开发的烟道气催化还原工艺(NO和NO2)和SO2与吸附剂发生反应。反应中,

*国家科技支撑计划“:烟气二氧化碳超重力法捕集纯化技术及应用示范”。基金项目编号2008BAE65B00
陆诗建,中国石油大学(华东)化学工程与技术专业在读硕士,主要研究烟道中二氧化碳回收预处理技术。通信地址:山东省东营市北一路271号
中国石油大学(华东)化学化工学院化学工程与技术研0723班,257026
·2·2009年9月油气田环境保护综述

SO2被吸附的同时,水从吸附剂表面脱附。将吸收了化剂上,能发生催化还原反应同时脱SO2、脱NOx。

SO2和NOx的吸收剂加热至600℃,令NOx分解(得类水滑石复合氧化物作为环境友好的新型催化

到约70%NO2和30%NO),然后将其送回燃烧室。材料,在烟道气催化脱SO2、脱NOx方面研究近几年

这时由于燃烧室中的NOx浓度大,从而抑制了NOx取得了相当大的进展,充分利用类水滑石复合氧化物

的形成速度,部分NOx在燃烧室的富燃料区中被催化剂在抗水蒸气中毒等方面所表现出的优异特性,

CH4的碎片如·CH和·CH2等还原为N2。吸收剂研究开发适合实际烟道气,特别是燃煤电厂制备催化

加热分解出NOx以后,接