濕法煙氣脫硝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:NOx是導(dǎo)致酸雨、形成以及造成溫室效應(yīng)的主要污染物之一，減少NOx排放是綠色發(fā)展的必然要求。本文綜述了濕法脫硝技術(shù)現(xiàn)狀，介紹了堿液吸收法、酸吸收法、絡(luò)合吸收法、液相吸收還原法、微生物法、氧化吸收法的脫硝原理，詳細(xì)闡述了NaClO2、NaClO、H2O2、O3、黃磷乳濁液氧化法、光催化、電環(huán)境技術(shù)、磷礦漿泥磷一體化脫硫脫硝法的氧化吸收脫硝技術(shù)原理和技術(shù)特點。

分析了脫硝新技術(shù)的一些進(jìn)展，光催化、電環(huán)境技術(shù)發(fā)展迅速，有許多優(yōu)點，是濕法脫硝技術(shù)耦合的重要方向，磷礦漿泥磷一體化脫硫脫硝法通過磷化工與濕法脫硝技術(shù)的耦合，充分利用磷化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)原料產(chǎn)品內(nèi)部循環(huán)一體化，在磷化工行業(yè)擁有良好的應(yīng)用前景。

指出未來脫硝技術(shù)總體要求是低成本、高效、綠色，技術(shù)總體發(fā)展趨勢是多種技術(shù)耦合實現(xiàn)多種污染物協(xié)同脫除；不同區(qū)域、不同行業(yè)適用于不同的脫硝技術(shù)，應(yīng)根據(jù)資源狀況、產(chǎn)品用途合理選擇技術(shù)方法，降低NOx排放，降低處理回收成本，提高經(jīng)濟(jì)性。

氮氧化物（NOx）主要包括NO和NO2，是導(dǎo)致酸雨、破壞臭氧層、形成光化學(xué)煙霧、造成溫室效應(yīng)的主要污染物之一，嚴(yán)重威脅人類的生活環(huán)境[1-2]。目前，世界各國對NOx的排放限制越來越嚴(yán)格，我國2012年出臺的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定新建廠區(qū)NOx排放限值為100mg/m3；我國《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》提出新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值（即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，NOx排放濃度分別≤50mg/m3）。因此，開發(fā)高效率、低能耗、二次污染小、投資少的脫硝方法具有重要的現(xiàn)實意義。

1脫硝現(xiàn)狀及主要的煙氣脫硝技術(shù)

NOx主要來源于煤的燃燒，燃煤煙氣排放的NOx約占全國NOx總排放量的90%。我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，且超過80%的煤炭用于燃燒，擁有較大的NOx排放基量，預(yù)計到2020年，NOx排放總量將超過2900萬噸[3]。

2015年7月16日，環(huán)保部在發(fā)布的《關(guān)于編制“十三五”燃煤電廠超低排放改造方案的通知》中提出，在《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》原有的任務(wù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步要求有條件的企業(yè)將原計劃2020年完成的超低排放任務(wù)提前至2017年完成，不具備條件的企業(yè)將面臨被淘汰的危險，脫硝形勢嚴(yán)峻[4]。

脫除燃煤煙氣中NOx的技術(shù)可分為燃燒前脫硝、燃燒中脫硝和燃燒后脫硝三類。燃燒前脫硝是通過一定的物理或化學(xué)方法對燃料進(jìn)行前處理進(jìn)而達(dá)到NOx減排的目的，常采用加氫脫硝、洗選或配煤技術(shù)等方法提高煤的質(zhì)量，減少NOx的生成。

加氫脫硝是使煤中的芳烴、烯烴選擇性加氫飽和，將氮、硫等化合物氫解；煤的洗選是通過對煤進(jìn)行處理除去煤中的灰分、矸石、硫等雜質(zhì)，并根據(jù)煤的種類、粒度、灰分等將其分成不同等級；配煤技術(shù)則是將不同種類、等級的煤按照優(yōu)化的比例搭配燃燒，以提高煤燃燒效率或降低污染氣體的排放。

加氫脫硝技術(shù)要求高，工藝尚不成熟，對煤質(zhì)要求高，我國符合加氫要求的理想煤儲量不多；洗選和配煤技術(shù)具體方案實施難度大，成本較高，脫硝效果不顯著，因此燃燒前脫硝技術(shù)工業(yè)應(yīng)用不多。燃燒中脫硝是通過改變?nèi)紵龡l件或燃燒方法等手段降低NOx的生成量，包括低氮燃燒、低氧燃燒、分級燃燒、煙氣再循環(huán)等技術(shù)。

該類方法投資低，但脫硝率不高，常配合SNCR、SCR等技術(shù)使用，通過燃燒中脫硝以減輕后續(xù)SNCR、SCR脫硝負(fù)擔(dān)，是一種相對經(jīng)濟(jì)有效的脫硝方法。燃燒后脫硝是通過一定的方法除去排放煙氣中的NOx，主要有干法和濕法兩類。干法中的SCR技術(shù)成熟、脫硝率高[5]，是目前國內(nèi)外工業(yè)脫硝的主導(dǎo)技術(shù)，但存在投資高、催化劑再生費用高、氨易逸出等問題。

2015年環(huán)保部辦公廳將廢棄脫硝催化劑歸為危險廢棄物進(jìn)行管理，使得廢棄催化劑的處理成為該技術(shù)應(yīng)用中的又一道難題。和干法相比，濕法脫硝技術(shù)具有投資低、二次污染小等優(yōu)點，是脫硝技術(shù)發(fā)展的重要方向。

2濕法煙氣脫硝技術(shù)

濕法煙氣脫硝技術(shù)是通過液相對煙氣洗滌、吸收脫氮的一種方法。其原理有氧化和還原兩種，主要采用氧化吸收法，即利用氧化劑和NO發(fā)生氧化反應(yīng)，將難溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2，再利用溶液進(jìn)行吸收；還原法則是添加還原劑將NOx還原為N2直接排放。濕法煙氣脫硝技術(shù)具體可分為堿液吸收法、酸吸收法、絡(luò)合吸收法、液相吸收還原法、氧化吸收法等。

2.1堿液吸收法

NO2或一定比例的NO/NO2混合氣可以很好地溶解于堿性溶液中，因此可以用堿液對NOx進(jìn)行吸收脫除。這里所用的吸收液一般是指金屬的氫氧化物（如Na、K、Mg等）或弱酸鹽等物質(zhì)形成的堿性溶液，常用的有燒堿、純堿、石灰乳、氨水等，NOx被吸收后，反應(yīng)產(chǎn)物為硝酸鹽和亞硝酸鹽，這些鹽類可以通過蒸發(fā)結(jié)晶分離加以回收利用。

但NO在水和堿液中的溶解度都很低，當(dāng)NO2/NO氣體摩爾比例小于0.5時，NO只能有一部分被吸收，所以這種方法一般適用于NO2含量比較高的尾氣，如硝酸廠排放的廢氣[6]。對于火電廠或其他燃煤鍋爐，廢氣中的NOx大多為NO（一般90%以上），不適宜采用這種方法。

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