火電廠煙氣脫硫脫硝一體化工藝設(shè)計(jì)與研究

蘆 超

（貴州省大方縣火電廠，貴州 大方 551600）

火電廠煙氣脫硫脫硝一體化工藝設(shè)計(jì)與研究

蘆 超

（貴州省大方縣火電廠，貴州 大方 551600）

火電廠煙氣脫硫脫硝一體化處理技術(shù)日益受到人們的關(guān)注。簡單的介紹了幾種典型的聯(lián)合脫硫脫硝一體化工藝設(shè)計(jì)，與此同時(shí)脫離脫硝設(shè)計(jì)的工藝流程、特點(diǎn)與應(yīng)用前景，對于我國來說在火電廠煙氣脫硫脫硝一體化設(shè)計(jì)的發(fā)展提出了幾點(diǎn)建議，對實(shí)際應(yīng)用中具有一定的參考價(jià)值。

脫硫；脫硝；一體化工藝設(shè)計(jì)；研究

二氧化硫、氮氧化物在大氣中屬于主要污染物，在我國多地發(fā)生的霾天氣的主要形成原因就是因?yàn)樗?。此外它還可以引發(fā)酸雨、臭氧等等多種二次污染，對生態(tài)環(huán)境與人體健康存在著重大危害。當(dāng)今我國最大的氮氧化物排放源火電廠中的鍋爐排放物是其中之一［1］。雖然火電廠中鍋爐煙氣的硫氧化物和談氧化物濃度不高，但是其中總量很大。傳統(tǒng)的分步脫硫脫銷技術(shù)又存在著占地面積大、流程復(fù)雜、投資、成本高等缺點(diǎn)，因此脫硫脫硝一體化技術(shù)得到研究開發(fā)。

1 脫硫脫硝一體化設(shè)計(jì)

1.1 一體化脫硫脫硝設(shè)計(jì)的概述

我國對于環(huán)保事業(yè)的重視，對于火電廠煙氣排放的要求標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，加上傳統(tǒng)的脫硫裝置與脫硝裝置，傳統(tǒng)的模式下已經(jīng)沒有辦法滿足如今時(shí)代的發(fā)展要求。相關(guān)人員對于此類問題進(jìn)行了分析，將脫硫裝置與脫硝裝置進(jìn)行了有效的結(jié)合，從而改變傳統(tǒng)模式形成了一種全新的脫硫脫硝一體化裝置。

1.2 流程設(shè)計(jì)

可以看出當(dāng)煙氣經(jīng)過旋風(fēng)器時(shí)會(huì)進(jìn)行第一次的清除，并可以回收大型的顆粒，除塵后的大顆粒粉塵因此得到了回收，除塵與脫硫脫氮在經(jīng)過自激式除塵器后已經(jīng)完成了大部分的除塵和脫硫脫氮工作，在經(jīng)過一次沖擊淋洗塔進(jìn)行了再一次的除塵脫硫脫氮，最后采用汽水分離器將之分離開從而進(jìn)一步的進(jìn)行除塵脫硫脫氮。

1.3 物料衡算

在工藝設(shè)計(jì)中所指的物料衡算是遵循質(zhì)量守恒定律，以此來獲取輸入和輸出與案件中的物流和金額的定量計(jì)算過程，同樣獲取了某些設(shè)備與材料的平衡［2］。物料衡算在工藝設(shè)計(jì)中可以說是一項(xiàng)重要的步驟，對于管道的選擇和設(shè)計(jì)反應(yīng)器都有著巨大的作用。

1.4 熱量計(jì)算

熱量計(jì)算又可以稱之為能量衡算，熱力計(jì)算主要是以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)而進(jìn)行計(jì)算的，通過熱量計(jì)算對于工業(yè)生產(chǎn)過程中的物料進(jìn)行了平衡的計(jì)算。在計(jì)算過程中它需要提供物料，或者從中提供被物料移走的能量。而這種能量也可以被我們出稱之各種形式的能，例如熱能、化學(xué)能、動(dòng)能等等，而在生產(chǎn)過程中最為顯而易見的就是熱能。

2 催化劑的制備

（1）浸漬沉淀法。按照偏釩酸胺溶液與硝酸銅以合理的比例準(zhǔn)備出來作為備用，再將適量的分子篩成顆粒狀最后作為催化劑的載體，通過干燥烘培后處理后與酸性硫酸銅溶液兩者混合在一起，浸漬2小時(shí)后，再相應(yīng)的加入偏釩酸銨溶液，把其PH值調(diào)制為堿性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行干燥和焙燒，最后放入反應(yīng)器中，催化劑的完成為實(shí)驗(yàn)做好了準(zhǔn)備。

（2）共混法。通過合理的比例將偏釩酸銨和硝酸銅進(jìn)行混合配置，分子篩成粉末狀并加入其中，將混合物進(jìn)行均勻攪拌，從中加入適量的水，之后催化劑有了初步的雛形，隨后將其制作成顆粒狀，顆粒的大小直徑大概為 5mm 左右，隨后在一次進(jìn)行干燥焙燒，最后催化劑放置在反應(yīng)器中，為實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

（3）多組分浸漬法。首先在偏軌酸胺酸性溶液中投入分子浸漬，通過干燥焙燒后，再一次的將其投入確酸銅溶液進(jìn)行浸漬，浸漬完成后進(jìn)行干燥焙燒，想獲得較好的負(fù)載量在此工藝上可以多次重復(fù)進(jìn)行浸漬，催化劑制備好后填入反應(yīng)器中等待進(jìn)行試驗(yàn)。

3 實(shí)驗(yàn)過程

在實(shí)驗(yàn)過程中，一是對于煙氣進(jìn)行合理的定量，在煙氣模擬進(jìn)入空氣中時(shí)，經(jīng)過燃燒后進(jìn)行分析，并測量出氣體再生出反應(yīng)后與之前的氮氧化合物和二氧化硫中的所存在有的含量；二是，在制備的混合氣體進(jìn)入到反應(yīng)器中，會(huì)立馬呈現(xiàn)出其催化反應(yīng)，再利用其設(shè)備對于殘留的氣體和三氧化硫?qū)ζ溥M(jìn)行吸收，再利用干燥劑來進(jìn)行烘焙，最后分析出其結(jié)果，通過對于其工藝進(jìn)行測量，最終得出氮氧化物與二氧化硫的含量；三是同樣在經(jīng)過煙氣模擬進(jìn)入空氣中后，反應(yīng)器在煙氣通過換熱器進(jìn)入之后，對其進(jìn)行脫硫脫銷的催化反應(yīng)，對于其中反映情況利用分析儀進(jìn)行分析，以此測量出在此實(shí)驗(yàn)中的氮氧化物和二氧化硫在其氣體的含量。

4 探究

（1）制備催化劑最佳方法的確定。催化劑脫硫脫銷活性在通過各種不同制備方法制作出來，在此實(shí)驗(yàn)中從而得知在其溫度隨著空速的升高而對于脫硫效率和脫硝效率都在一定程度中存在下降。而釆取浸漬沉淀法制備的催化劑表現(xiàn)出較高的脫硫脫碑活性［3］；所制得的催化劑效果則介于多組分浸漬法前兩者之間；煙氣中的二氧化硫在低空速下采用共混法制備所得的催化劑雖然能夠完全的脫除，但是在其中脫銷效果還是比較差，此情況不適合用于同時(shí)脫硫脫硝中的實(shí)驗(yàn)。

（2）催化劑中的脫硝效率比較。研究出的共混法制備的催化劑在低空速下的活性會(huì)隨時(shí)間變化的關(guān)系，對于試驗(yàn)中的共混法制備的催化劑在脫硫方面具有著一定的功效，其中脫硝效率在其增加后有一定的降低，查閱參考文獻(xiàn)中內(nèi)容分析其原因，是因?yàn)榱蚧镌诖呋瘎┲胸?fù)載一部分，硫化物能夠影響到氮氧化物的脫除；幾分鐘后果然脫硝效果直線呈現(xiàn)下降，分析其中的結(jié)果是因?yàn)榱蚧镏写嬖谶@過多的催化劑才會(huì)使二氧化硫中毒。

（3）催化劑的效率評價(jià)。為了使脫硫脫確達(dá)到最佳的效果，首先對于工藝參數(shù)要有一定的準(zhǔn)確性，主要旨在空速變化與溫度變化的確定下。同時(shí)溫度固定的同時(shí)，在一定催化劑的體積下，改變進(jìn)氣速度，測得在不同氣速下所得到的脫除效果。

5 結(jié)語

伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煙氣的脫硫脫硝一體化已經(jīng)是我國火電廠進(jìn)行煙氣污染治療的重中之重，但是由于目前對于脫硫脫硝技術(shù)不成熟下，成本因素也在其中，使得煙氣脫硫脫硝技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)中還不能廣泛的進(jìn)行發(fā)展推廣。在確保脫硫脫硝的資源可以循環(huán)利用的同時(shí)，在提高技術(shù)的同時(shí)，也想對應(yīng)的提高了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

［1］馮威.火電廠煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)的發(fā)展［J］.廣州化工，2013，08（14）.

［2］呂雷.煙氣脫硫脫硝一體化工藝設(shè)計(jì)與研究［D］.長春工業(yè)大學(xué)，2012，16（23）.

［3］丁佳生.煙氣脫硫脫硝工藝一體化設(shè)計(jì)與探究［J］.科技展望，2015，29（130）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.023