脫銷工藝流程說明
1、何為脫硝?所謂脫硝,指的是除去煙氣中的NOX,NOX主要是NO和NO2組成,而NO含量占90%以上。要除去煙氣中的NO和NO2,就必須研究NO和NO2的性質(zhì)。
NO是一種惰性氧化物,它雖然溶于水,但不能生成氮的含氧酸。在0℃時(shí),一體積水可溶解0.07體積的NO。NO最特殊的化學(xué)性質(zhì)是加合作用,在常溫下能與空氣中的氧化合,生成紅棕色的NO2。NO是不穩(wěn)定的,和O2相遇,能使O2分裂成氧原子,并和其中的一個(gè)氧原子結(jié)合成NO2。
NO2是紅棕色有特殊臭味的氣體,在-10℃左右聚合成N2O4,在120℃時(shí)N2O4全部分解成NO2,溫度再高NO2開始分解成NO和O2。NO2是一種強(qiáng)氧化劑,它能把SO2氧化成SO3。NO2溶于水生成硝酸和亞硝酸。NO2的毒性是NO的5倍。
NO和NO2是怎樣產(chǎn)生的呢?一般情況下N2和O2不發(fā)生化合反應(yīng)。氮氧化合物是在空氣中放電時(shí)或在高溫燃燒過程中產(chǎn)生的,首先生成NO,然后由NO氧化成NO2。在高溫燃燒過程中空氣中的氮和燃料中的氮化物等不可能燃燒的物質(zhì)與氧起化學(xué)反應(yīng),首先形成NO,隨后它的一部分在煙道內(nèi)與氧化合形成NO2,大部分的NO從煙囪中排入大氣,并與大氣中的氧結(jié)合成NO2。而未被氧化成NO2的NO就在大氣中與NO2共存下來。
在燃燒過程中燃燒氣體溫度越高,過剩空氣越多,形成NO量就越多。即在燃燒效率越高的情況下,NO越容易生成。這種燃燒方式生成的NOX中NO占90%以上,NO2較少。
按照常用的燃燒方式。煤的燃燒物中NOX的含量為500-1500ppm。
2、濕法脫硝
脫硝方法分為干法和濕法兩種。干法脫硝效率在80%左右,且成本較高。這里采用濕法脫硝。
NO2溶于水生成硝酸和NO:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
當(dāng)氧氣足夠時(shí):
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
NO雖然溶于水,但不能生成氮的含氧酸。在0℃時(shí),一體積水可溶解0.07體積的NO。NO難溶于水成為脫硝的難點(diǎn)。但在“脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)”中有足夠的水使NO溶于水中,有關(guān)研究表明當(dāng)水溶液中硝酸含量>12%時(shí),NO的溶解度比在純水中大100倍,即一體積水能溶解7體積的NO。設(shè)煙氣開始溶于水中時(shí)水是純凈,首先是NO2溶于水中生成HNO3,如果NO2在水中不被還原,按照“脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)”中煙水的比例計(jì)算,2小時(shí)44分鐘后,水溶液中硝酸的含量將為12%左右。因此可以說NO溶于水中是不成問題的。
NO和NO2既然都已溶于水中。采用還原法將它們還原成N2氣。還原法使用的還原劑為(NH4)2SO3和NH4HSO3,它們正是氨法脫硫工藝中的產(chǎn)物。還原劑就已在溶液中,脫硝就已經(jīng)在均勻溶解器中悄悄地進(jìn)行著。因?yàn)镹OX在煙氣中的數(shù)量都很小,還原劑(NH4)2SO3和NH4HSO3的數(shù)量是足夠的。如果NOX的數(shù)量不能全部被還原,剩余的部分將變成NH4NO3被留在溶液中和(NH4)2SO4一起被從溶液中分離出來做為化肥。
3、脫硫脫硝除塵效果
1)脫硫率:98%
2)脫硝率:90%
3)除塵效率:100%
技術(shù)工藝特點(diǎn)
(1)造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用極低,運(yùn)行管理工作量極少。
(2)工藝簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制。
(3)測(cè)控參數(shù)少(PH值、溫度、液位),測(cè)控技術(shù)成熟。
(4)各流程均有成熟技術(shù)可借鑒。
(5)適合各種規(guī)模的電站及工業(yè)鍋爐。
(6)對(duì)各種含硫煤(油)具有較好的適應(yīng)性。
(7)對(duì)燃燒裝置無不良影響,生產(chǎn)工藝、原料來源及產(chǎn)物應(yīng)用對(duì)周邊企業(yè)無依賴性。
(8)有利于煙氣余熱的吸收和利用。
(9)不造成(水體、噪聲、粉塵等)二次污染。
(10)脫硫脫硝除塵在同一個(gè)裝置內(nèi)完成。一次性投資,脫硫率98%,脫硝率90%以上,除塵率100%,均可進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。
(11)運(yùn)行費(fèi)用低。比傳統(tǒng)脫硫方法降低運(yùn)行費(fèi)用50%-80%左右。