气相氧化液相吸收同时脱硫脱硝

东狮脱硫 · 发表于 2022-6-10 14:36:32

20世纪80年代初统计，中国拥有工业锅炉18万台，耗煤2×108t/瓦，煤燃烧排出的烟气SOX，NOX是主要的大气污染物。

烟气脱硫脱硝是控制燃煤过程产生SOX，NOX污染的重要技术手段之一。

烟气脱硫脱硝技术按工作介质的不同可分为干法和湿法两类，按工作原理有吸收法，吸附法，催化还原法，膜法等之分。

以往烟气脱硫与脱硝多为分别处理或分级处理。分级式联合脱硫脱硝工艺是将两种技术串联起来，在不同的反应器中分别实现脱硫脱硝的目标。不论是分别处理还是分级处理都存在工艺流程长，设备台数多，占地面积大，投资运行成本高的问题。

烟气中的NOX中有95%为NO，其在水及碱性水溶液中的溶解度很低，很难用常规的脱SO2溶液同时脱除。

同时脱硫脱硝主要有液相氧化还原吸收法，吸附法，催化法，高能辐射法等。其中湿式吸收法由于工艺设备较简单，可在一套设备中完成，具有较好的应用前景。

液相氧化吸收法是用含有NaClO，KMnO4，NaS2O8，O3，乳化黄磷，H2O2等强氧化剂的碱性水溶液同时脱硫脱硝工艺。

气相氧化液相吸收法是将NO在气相用强氧化剂氧化为易溶的NO2和HNOX，紧接着用溶液同时吸收SOX和NO2、HNOX。该法实施较简便，对于已有湿法脱SO2的工厂只需在前面设置气相氧化设备就可完成。

1 臭氧氧化石灰石膏法同时脱硫脱硝

日本石川岛播磨工业株式会社在石灰石膏法基础上发展起来的湿式同时脱硫脱硝工艺简称IHI法。工艺过程如下：

（1）气相氧化：

往烟气中吹入臭氧，将其中的NO氧化为NO2，NO+O3→NO2+O2

（2）吸收

用含有少量催化剂，添加剂的碳酸钙泥浆循环吸收，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙反应生成CaSO3，生成的CaSO3和浆液中的CaSO3再与NO2反应生成Ca（NO3）2和Ca（NO2）2

4NO2+CaSO3+CaCO3___催化___Ca（NO3）2+Ca（NO2）2+CO2+SO2

（3）转化：往吸收富液中加入硫酸使溶液呈酸性，其中的Ca（NO3）2、Ca（NO2）2转化成酸式亚硫酸钙，而后大部分转化为氨基磺酸钙7SO2+4CaCO3+NO2+4H2O→Ca（NH2SO3）2+2CaHSO3+4CO2

有一小部分含氮化合物直接分解成氮气。

（4）循环液脱氮：

在蒸发器内在不分解出氮气的温度下用水蒸气蒸发吸收塔底排出的富液（循环液），再经干燥所得固体物送分解炉高温分解释放出氮气、CO2。

2Ca（NH2SO3）2+CaHSO3+4CaCO3+3O2

→N2+8CaSO4+4CO2+6H2O

分解产生的固体物废弃。

（5）石膏回收：

转化液在氧化塔中通空气氧化，氧化液稠厚器增浓，再经离心分离得到石膏。作为副产品回收。

用臭氧为氧化剂有如下特点：

①臭氧对NO有选择氧化功能，只氧化NO不与SO2反应。

②氧化能力强，反应速度快，反应时间仅需0.2S。

③臭氧发生简便，只需空气与电力为原料，改变电压就可改变臭氧发生量，控制简便。

④过量的未反应的臭氧会分解为氧气，不会污染净化气，也不会改变副产物的成份。无二次污染问题。

⑤臭氧溶于吸收液的量仅有5-20mg/L，溶于液体中的臭氧有脱除COD的作用，使之在脱氮处理中不构成有害物质。

⑥工业臭氧发生器通常用空气或氧气为原料无声放电生产。以空气为原料臭氧收率仅为原料量的5-6%，以氧为原料时也只有10-12%，耗电量大，影响脱硫脱硝总费用，烟气NOX含量高时更如此。改进发生器放电极可使臭氧收率提高至老法的26-40%，耗电量降低35-50%.

⑦需排放废水

2 气相氧化氨硫氨法同时脱硫脱硝

利用常温强氧化技术将氧和强氧化剂混合气注入烟气中，将烟气中的95%的难溶的NO氧化成易容的NO2，用常规氨-硫铵工艺同时脱除氧气中的NO2，SO2。

①脱硫效率＞98%，脱硝效率＞85%.

②净化气SO250-80mg/m3，NOX80-90mg/m3.

③副产硫铵硝铵混合物，副产品作化肥比硫铵好，增值高。

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