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摘要:工业生产过程中,会产生大量分废气,如果不能对其进行妥善的治理,就会对生态环境造成一定的影响。为了提高电厂废气处理效率,可以应用各种方法对废气进行处理,实现保护生态环境的目的。有鉴于此,本文中详细分析尾气治理项目工艺的选择,为一线工作者提供经验借鉴。
关键词:尾气治理;工艺选择;要点分析
引言
在我国经济和工业快速发展,企业生产时会产生大量有毒有害的气体,这些气体会对环境和人们的身体健康造成很严重的危害。在“十二五”期间,清洁生产和循环经济是我国经济和工业发展的重点。工业企业生产的过程中压需要在不断的拓展规模的同时不断的研发治理尾气的技术。
1、尾气技术概述
尾气/烟气脱硫技术多种多样,世界各国从20世纪50年代开始研究脱硫技术,至今脱硫技术已达200多种。按脱硫产物的干湿形态可分为湿法、半干法和干法烟气脱硫。目前,国内外处理尾气/烟气的技术多以半干法、湿法为主。湿法脱硫是一种比较先进的尾气/烟气净化技术。并且对于未来可能的装置能力变化、进料变化或者更加严格的降低排放的限制,湿法洗涤系统具有更大的灵活性。
2、活性焦在干法脱硫脱硝的优势
2.1烟气脱硫技术的种类及特点
目前,烟气脱硫的技术种类较多,按脱硫过程是否使用工艺水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、干法两大类脱硫工艺。湿法烟气脱硫技术比较成熟,其缺点是生成物较难处理,设备腐蚀性严重,占地面积大,耗水量大。干法烟气脱硫技术相对于湿法脱硫系统而言,其脱硫效率高,设备简单,无污水处理系统,而缺点是设备一次性投资大。根据我国现阶段的政策,干法脱硫技术无疑是未来的主导方向。本文中所述的脱硫脱硝技术主要是采用以物理、化学吸附原理为基础的干法脱硫脱硝技术。如太钢炼铁厂、宝钢湛江钢铁有限公司、山东日照钢铁公司、河北前进钢铁集团有限公司、巴彦淖尔紫金有色金属有限公司等均采用干法脱硫脱硝技术。
2.2干法脱硫脱硝技术的优势
干法脱硫脱硝技术的优势在于脱除烟气中SO2的同时,还可利用活性焦的吸附特性,脱除烟气中的NOx、二噁英和汞等污染物,具有一套装置脱除多种污染物的功能,是一项多功能一体化的先进的烟气净化技术,理应成为未来烧结烟气脱硫脱硝的发展方向。虽然目前投资和运行费用相对偏高,但通过精细管理和不断开发自主知识产权技术、提高国产化率或多台一机(多台烧结机共享1套脱硫装置)等途径,可大幅降低投资和运行费用,大宗原材料价格下行更是推广应用的契机。
2.3电厂锅炉尾气处理中的应用
该技术利用活性焦的独特吸附性能,对烟气中的SO2进行选择性吸附,吸附态的SO2在氧气和水蒸气共同存在的条件下,被氧化为H2SO4并被储存于活性焦孔隙内;同时活性焦吸附层又相当于高效的颗粒层,起到了过滤器的作用,在碰撞和拦截作用下,烟气中的大部分粉尘颗粒在床层内部不同部位被捕集,从而完成烟气脱硫除尘的净化作用。而吸附了SO2的活性焦,在被加热状态下,其所吸附的H2SO4与C反应,又被还原成SO2,同时活性焦得到“再生”,恢复吸附性能,如此循环使用;活性焦的加热再生反应就相当于对活性焦进行了再次“活化”,所以其吸附和催化活性不但不会降低,还会有一定程度的提高。
活性焦通过催化还原来脱除氮氧化物,其脱硝效率可高达60%~70%;通过吸附来脱除二噁英,其二噁英脱除率可达95%;通过吸附氧化来脱除重金属,其重金属脱除率可达90%。在吸附塔内喷入氨(氨气),烟气中的NOx在活性炭的催化作用下,发生选择性催化还原反应,进而生成氮气和水,完成脱硝过程。
脱硝时的主化学过程是:
NO+NH3+1/2O*→N2+3/2H2O(1)
(*表示吸附态)
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O(2)
活性焦吸附饱和后,靠重力自然移动到解吸装置,通过加热至450℃,使活性焦得以再生,释放出的高浓度SO2混合气体采用现有成熟的传统工艺技术,即可生产浓硫酸、液态SO2、结晶单质硫磺、化肥硫铵等产品,既可实现硫资源的有效回收利用,又能产生较好的经济效益,降低乃至完全抵消脱硫脱硝装置的人工、动力运行费用;而再生后的活性焦经筛选机筛分后,由活性焦原输送系统再送入脱硫脱硝装置,循环使用,筛下的少量小颗粒活性焦可作为锅炉等的燃料或用于污水处理。
3、吸附法治理电厂废气的应用
3.1气体吸附法概述
常见的气体吸附分离技术有两种,即变压吸附法与变温吸附法。变压吸附法的特点是高效、节能,这种废气处理方法的操作原理是在压力不同的环境里,吸附剂能够区别吸附不同的气体组成成分;而变温吸附法主要强调应用温度的高低变化,让不同的气体构成成分因为吸附量不同而分离出来。
对比变压吸附法与变温吸附法,变压吸附法具有较强的选择性,经过分离净化之后,主要为单一气体。不仅如此,在变压吸附分离法中,高分压的环境能够产生正向效果;而在低分压条件下,则会产生脱附现象,吸附剂可以循环使用,所以变压吸附的最大优势就是寿命长,消耗的原料基本为零。相对来讲,在变温吸附分离法中,如果处于低温环境,吸附的气体是本身具有高吸附率的成分;反之处在高温环境,则能够顺利实现脱附,与变压吸附法相同,变温吸附法的吸附剂也可循环使用。综上所述,能够将两种分离方法结合使用,形成新的综合吸附法,即变温变压吸附分离法。
3.2具体应用流程
3.2.1吸附法治理废气中氮氧化物的流程
由应用吸附法治理氮氧化物气体的实例可知,温度的变化以及压力的变化才是吸附法的关键,所以,要谨慎合理的改变温度与压力的值,以便更好对吸附与解吸进行控制。而分离氮氧化物则是应用吸附法进行空气分离的关键环节。操作中使用的吸附剂可以是活性炭、硅胶,也能够使用泥煤或是分子筛等。例如,生产硝酸的过程中会有很多的氮氧化物排出,使用吸附法对混合气体进行处理,能够有效的降低气体污染程度,同时还能进一步节约生产成本。具体的操作流程如下:首先,在吸附器中引入硝酸尾气。其次,使用变温吸附法对气体进行分离,能够排出净气以及再生气体,降低其废气中的占比。最后,在处理结束后对再生气体进行处理,实现这些气体的再利用。
3.2.2吸附法治理废气中氢气的流程
在电厂废气中,氢气较大,而氢气也是工业主要使用的气体原料之一,因此,从充分利用能源的方面出发,将电厂废气中的氢气分离出来并加以提纯,以便其能够顺利实现生产再利用。合理应用变压吸附分离技术对电厂废气中的氢气进行处理并提纯,之后再对其进行回收利用。这种技术不仅净化了电厂废气,减少了空气污染,同时还对氢气进行提纯,以便其能够顺利实现再利用。所以,这是一种非常经济以及有效的方法,值得人们进行深入研究与探讨,并加以充分合理的应用。
4、结语
综上所述,随着工业生产的不断发展,共有人废气排放量越来越大,极大的降低了空气质量,同时还会造成土地以及水质的污染,严重危害了人们的身体健康。因此,我们必须对气体吸附法进行有效的利用,及时高效的治理工业废气,确保将达标后的气体排放到大气中,已达到净化空气、减少污染的目的。
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