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摘 要:氮氧化物是大气主要污染物之一,也是大气污染治理和环境保护的重点和难点。关于选择性还是非选择性的氧化还原方法以及一些非离子低温脱硝的方法,国内已经进行了多年研究,下文将对于我国不同地区的燃煤脱硝技术的研究和进展展开讨论。
关键词:燃煤烟气;脱硝技术;研究进展;问题探讨
1 前言
在燃煤烟气脱硝中主要是氮氧化物对大气造成污染,包括一氧化氮、二氧化氮等,这些都是造成酸雨的主要成分。由于目前我国经济正处于增长期,燃煤烟气排放也在不断增加,因此为了保证未来空气质量,有必要对烟气的脱硝技术进行研究和讨论,从而更好的控制空气污染。
2 烟气脱硝技术发展
随着我国社会不断发展和进步,对燃煤燃烧时产生氮氧化物的控制也在逐渐加强,对于污染的技术控制方面现在主要分为两个不同的方法,首先对于氮氧化物生成前的物质和相应燃烧工艺进行脱硝。国内外对于这项技术已经进行了非常多的研究,目前对燃煤进行脱硝控制仍然是对该类污染控制的重要方法。脱硝技术主要分为单独脱硝和脱硝脱硫同时进行这两种不同的方法,进行单独脱硝的方法主要是通过还原和相关催化的方式来进行脱硝,同时进行脱硝脱硫的方式主要是通过等离子的方式来进行脱氮。
燃煤烟气脱硝的方式首先介绍的是选择性还原的方法,主要是指在还原性催化剂的作用下,对氮氧化物还原的方式来进行脱硝,应用的催化剂主要包括以下3种试剂。第一种催化剂主要是Rh和Pd等元素,这些元素在反应的过程中具有很高的活性并且对于反应的温度没有很高的要求,但是因为自身的特异性决定了它们的价格十分昂贵,因此这类金属正在逐渐被替代。第二种是金属氧化物催化剂,主要包括氧化亚铁、氧化锰等混合物,而一般在还原剂的选择方面常用的就是氨气。最后为沸石分子筛型,主要是采用离子交换的特点,反应温度高,最高的温度可达到六百摄氏度。此方式尚处于国外的研究阶段,在国内工业方面的应用并不是十分广泛。
氨气还原一氧化氮进行脱氮的时候具有较高的工作效率,效率可以达到95%左右。但是在实际应用中,氨气不仅在储存和运输过程中存在泄露的危险问题,而且使用价格也十分昂贵,因此需要研制出替换金属交换材料。已经有相关研究人员指出,在150℃左右的环境条件下与氧和水蒸气进行反应,生成的烃类物质可以对氮氧化物进行有效还原。在这个还原过程中的催化剂,主要包括活性炭和过渡金属等。这项还原技术目前已经是成型的技术并且被投入使用。他主要是氨气和燃烧烟气中的一氧化氮进行还原逐渐把一氧化氮催化生成N和HO。在这个过程中温度控制在850℃到1100℃左右,最大的一氧化氮还原率可以达到82%。但是这项技术在具体应用过程中,仍然存在着许多问题,首先对氨的利用率并没有达到理想的程度,很容易造成氨气泄露而氨气的泄露有可能会导致整体使用设备出现腐蚀和堵塞。其次,在形成的其他气体中,主要包括氧化二氮,而二氧化氮正是温室气体的主要成分。
另外一种方法是联合脱硫脱硝法,此法并非是简单工艺的组合,它是结合了这两项技术的特点而发展起来的一种新型脱氮技术。这项技术甚至可以达到90%的去除效率,并且在氨气的泄漏方面也是微不可計的。混合脱硫脱硝主要是将整体系统中复杂的氨气喷射系统做出了简化。优点主要包括以下几个方面,首先在催化剂的使用方面可以进行有效节省,并且最终的脱硫脱硝效率比其他的方法要更高。第二个方面就是整体反应过程中的体积较小对空间的适应能力很强,并且造成氨气泄漏的发生率很小也降低了整体使用设备的腐蚀,增加了设备的使用寿命。
另外,最近几年新研究出光催化进行氧化的方法。在整体反应的过程中,具有条件温和,对整体能量损耗低等优点。尽管这项技术目前并没有完全成熟,但随着我国社会经济和文化的不断发展,可以预判出这项技术未来有着很好的发展前景,并且可以在不断探索研究开发的过程中,通过各种不同的因素对这项技术进行不断的改进,使其应用在未来烟气脱硝过程中。另外一项新型技术通过等离子进行脱硝的方法,这种方法主要是使电子在运动的过程中获得更高的能量,从而引发放电,而不需要将所有的反应物质全部升温和激活。这样的优点就是在整体过程中减少了能源的损耗,并且在废气处理方面也减少了污染气体的排放。等离子方式这项技术主要包括两个过程,首先是自由基的产生是通过对等离子非平衡技术的应用,使有害气体和这些离子之间发生反应进而减少污染物的产生。并且在废气处理时,主要是通过电子放电来进行氨气的处理。经济上降低了成本,不会对外界环境造成污染,同时形成的相关产物也可以被回收利用。这项技术具有的优点正随着社会发展逐渐被应用到工业生活当中。
3 结束语
目前我国在烟气脱硝技术方面仍然处于起步阶段,但是这项技术在未来发展过程中已经逐渐成为了趋势。现阶段主要还是选择性还原催化的方法应用的较为广泛,对于其他各项技术还需要进行不断地改进和完善。希望通过本篇文章的描述对未来我国燃煤烟气脱硝方面的技术有积极影响作用。
参考文献
[1]陈列,王新龙.火力发电厂烟气脱硝技术研究[J].科技传播,2012,(13):69.
[2]谢平.火力发电厂烟气脱硝技术研究[J].中国高新技术企业,2011,(22):129-130.
[3]赵雪峰.火力发电厂烟气脱硝技术研究[J].黑龙江科技信息,2014,(18):84.
[4]钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].化学工业出版,2014.
(作者单位:浙江广新建设有限公司)
关键词:燃煤烟气;脱硝技术;研究进展;问题探讨
1 前言
在燃煤烟气脱硝中主要是氮氧化物对大气造成污染,包括一氧化氮、二氧化氮等,这些都是造成酸雨的主要成分。由于目前我国经济正处于增长期,燃煤烟气排放也在不断增加,因此为了保证未来空气质量,有必要对烟气的脱硝技术进行研究和讨论,从而更好的控制空气污染。
2 烟气脱硝技术发展
随着我国社会不断发展和进步,对燃煤燃烧时产生氮氧化物的控制也在逐渐加强,对于污染的技术控制方面现在主要分为两个不同的方法,首先对于氮氧化物生成前的物质和相应燃烧工艺进行脱硝。国内外对于这项技术已经进行了非常多的研究,目前对燃煤进行脱硝控制仍然是对该类污染控制的重要方法。脱硝技术主要分为单独脱硝和脱硝脱硫同时进行这两种不同的方法,进行单独脱硝的方法主要是通过还原和相关催化的方式来进行脱硝,同时进行脱硝脱硫的方式主要是通过等离子的方式来进行脱氮。
燃煤烟气脱硝的方式首先介绍的是选择性还原的方法,主要是指在还原性催化剂的作用下,对氮氧化物还原的方式来进行脱硝,应用的催化剂主要包括以下3种试剂。第一种催化剂主要是Rh和Pd等元素,这些元素在反应的过程中具有很高的活性并且对于反应的温度没有很高的要求,但是因为自身的特异性决定了它们的价格十分昂贵,因此这类金属正在逐渐被替代。第二种是金属氧化物催化剂,主要包括氧化亚铁、氧化锰等混合物,而一般在还原剂的选择方面常用的就是氨气。最后为沸石分子筛型,主要是采用离子交换的特点,反应温度高,最高的温度可达到六百摄氏度。此方式尚处于国外的研究阶段,在国内工业方面的应用并不是十分广泛。
氨气还原一氧化氮进行脱氮的时候具有较高的工作效率,效率可以达到95%左右。但是在实际应用中,氨气不仅在储存和运输过程中存在泄露的危险问题,而且使用价格也十分昂贵,因此需要研制出替换金属交换材料。已经有相关研究人员指出,在150℃左右的环境条件下与氧和水蒸气进行反应,生成的烃类物质可以对氮氧化物进行有效还原。在这个还原过程中的催化剂,主要包括活性炭和过渡金属等。这项还原技术目前已经是成型的技术并且被投入使用。他主要是氨气和燃烧烟气中的一氧化氮进行还原逐渐把一氧化氮催化生成N和HO。在这个过程中温度控制在850℃到1100℃左右,最大的一氧化氮还原率可以达到82%。但是这项技术在具体应用过程中,仍然存在着许多问题,首先对氨的利用率并没有达到理想的程度,很容易造成氨气泄露而氨气的泄露有可能会导致整体使用设备出现腐蚀和堵塞。其次,在形成的其他气体中,主要包括氧化二氮,而二氧化氮正是温室气体的主要成分。
另外一种方法是联合脱硫脱硝法,此法并非是简单工艺的组合,它是结合了这两项技术的特点而发展起来的一种新型脱氮技术。这项技术甚至可以达到90%的去除效率,并且在氨气的泄漏方面也是微不可計的。混合脱硫脱硝主要是将整体系统中复杂的氨气喷射系统做出了简化。优点主要包括以下几个方面,首先在催化剂的使用方面可以进行有效节省,并且最终的脱硫脱硝效率比其他的方法要更高。第二个方面就是整体反应过程中的体积较小对空间的适应能力很强,并且造成氨气泄漏的发生率很小也降低了整体使用设备的腐蚀,增加了设备的使用寿命。
另外,最近几年新研究出光催化进行氧化的方法。在整体反应的过程中,具有条件温和,对整体能量损耗低等优点。尽管这项技术目前并没有完全成熟,但随着我国社会经济和文化的不断发展,可以预判出这项技术未来有着很好的发展前景,并且可以在不断探索研究开发的过程中,通过各种不同的因素对这项技术进行不断的改进,使其应用在未来烟气脱硝过程中。另外一项新型技术通过等离子进行脱硝的方法,这种方法主要是使电子在运动的过程中获得更高的能量,从而引发放电,而不需要将所有的反应物质全部升温和激活。这样的优点就是在整体过程中减少了能源的损耗,并且在废气处理方面也减少了污染气体的排放。等离子方式这项技术主要包括两个过程,首先是自由基的产生是通过对等离子非平衡技术的应用,使有害气体和这些离子之间发生反应进而减少污染物的产生。并且在废气处理时,主要是通过电子放电来进行氨气的处理。经济上降低了成本,不会对外界环境造成污染,同时形成的相关产物也可以被回收利用。这项技术具有的优点正随着社会发展逐渐被应用到工业生活当中。
3 结束语
目前我国在烟气脱硝技术方面仍然处于起步阶段,但是这项技术在未来发展过程中已经逐渐成为了趋势。现阶段主要还是选择性还原催化的方法应用的较为广泛,对于其他各项技术还需要进行不断地改进和完善。希望通过本篇文章的描述对未来我国燃煤烟气脱硝方面的技术有积极影响作用。
参考文献
[1]陈列,王新龙.火力发电厂烟气脱硝技术研究[J].科技传播,2012,(13):69.
[2]谢平.火力发电厂烟气脱硝技术研究[J].中国高新技术企业,2011,(22):129-130.
[3]赵雪峰.火力发电厂烟气脱硝技术研究[J].黑龙江科技信息,2014,(18):84.
[4]钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].化学工业出版,2014.
(作者单位:浙江广新建设有限公司)