火電廠脫硫脫硝塔選型注意
1、處理風量(Q)
處理風量是指除塵設(shè)備在單位時間內(nèi)所能凈化氣體的體積量。單位為每小時立方米(m3/h)或每小時標立方米(Nm3/h)。是袋式除塵器設(shè)計中重要的素之一。
2、入口含塵濃度
即入口粉塵濃度,這是由揚塵點的工藝所決定的,在設(shè)計或選擇袋式除塵器時,它是僅次于處理風量的又一個重要因素。以g/m3或g/Nm3來表示。
火電廠脫硫脫硝塔技術(shù)方案的名稱與含義
本技術(shù)方案的名稱叫做“氨水——臭氧組合高效脫硫脫硝技術(shù)方案”。即AC—GTSX技術(shù)方案。其基本含義是:A——氨水、C——臭氧,GTSX——高效脫硫脫硝。該技術(shù)的突出特點是采用目前已經(jīng)十分成熟的而且具有很高脫除效率的“氨法脫硫技術(shù)”(A—GTS)首先解決燃氣鍋爐的煙氣脫硫問題,同時把煙氣中已經(jīng)是高價態(tài)的氮氧化物脫除掉,之后采用“臭氧氧化技術(shù)”(C—GTX),利用臭氧的強氧化特性,將NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物,再用氨水噴淋收集,并使其與氨水反應(yīng)生成硝酸鹽或與水反應(yīng)還原氮氣,達到脫氮的目的。
選擇性非催化還原法(SNCR)
選擇性非催化還原法是在900~1100℃溫度內(nèi),無催化劑作用下,通過注入氨、尿素等化學還原劑還原劑可選擇性地把煙氣中的NOX 還原為N2 和H2O,達到去除的目的。在SNCR 法中溫度的控制是至關(guān)重要的。由于沒有催化劑加速反應(yīng),故其操作溫度高于SCR 法。為避免NH3被氧化,溫度又不宜過高。目前的趨勢是以尿素代替NH3作還原劑。采用該方法一般可使NOX降低50%~60%。
㈡、高效脫硝原理
1、臭氧的氧化特性
臭氧的氧化能力*,從下表可知,臭氧的氧化還原電位僅次于氟,比過氧化氫、高錳酸鉀等都高。
名稱 項目 | 氟 | 臭氧 | 過氧化氫 | 高錳酸鉀 | 二氧化氯 | 氯 | 氧 |
分子式 | F2 | O3 | H2O2 | KMnO4 | ClO2 | Cl2 | O2 |
標準電極電位 (mv) | 2.87 | 2.07 | 1.78 | 1.67 | 1.50 | 1.36 | 1.23 |
此外,臭氧的反應(yīng)產(chǎn)物是氧氣,所以它是一種高效清潔的強氧化劑。臭氧脫硝的原理在于臭氧可以將難溶于水的NO氧化成易溶于水的NO2、N2O3、N2O5等高價態(tài)氮氧化物。
2、臭氧的化學反應(yīng)機理
臭氧的詳細化學反應(yīng)機理比較復雜。在實際運用中,可根據(jù)低溫條件下臭氧與NO的關(guān)鍵反應(yīng)進行調(diào)試。低溫條件下,O3與NO之間的關(guān)鍵反應(yīng)如下:
NO+O3→NO2+O2 (1)
NO2+O3→NO3+O2 (2)
NO3+NO2→N2O5 (3)
NO+O+M→NO2+M (4)
NO2+O→NO3 (5)
3 臭氧同時脫硫脫硝研究概況
據(jù)浙江大學王智化等對采用臭氧氧化技術(shù)同時脫硫脫
硝進行的試驗結(jié)果表明,在典型煙氣溫度下,臭氧對NO的氧化效率可達84%以上,結(jié)合尾部濕法洗滌,脫硫率近100%,脫硝效率也在O3/NO摩爾比為0.9時達到86.27%,NO和Hg0的脫除率與O3的注入量有關(guān),當O3加入量為200ppm時,NO的脫除效率可達到85%,此工藝對NO和SO2的脫除率***高可分別達到97%和100%。
4 臭氧同時脫硫脫硝的主要影響因素。
4.1 摩爾比
摩爾比(O3/NO)是指O3與NO之間摩爾數(shù)的比值,它反映了臭氧量相對于一氧化氮量的高低。NO的氧化率隨O3/NO的升高直線上升。目前已有的研究中,在0.9≤O3/的情況下,脫硝率可達到85%以上,有的甚至幾乎達到100%;在實際中,由于其他物質(zhì)的干擾,可發(fā)生一系列其他反應(yīng),如式(2)~(5),使得O3不能100%與NO進行反應(yīng)。
4.2 溫度
由于臭氧的生存周期關(guān)系到脫硫脫硝效率的高低,所以考察臭氧對溫度的敏感性具有重要意義。所有試驗都表明,臭氧所處的環(huán)境溫度越高分解越快,溫度越低分解越慢。在150℃的低溫條件下,臭氧的分解率相對較低。在25℃時臭氧的分解率只有0.5%,臭氧的半衰期可達15秒。
4.3 反應(yīng)時間
臭氧在煙氣中的停留時間只要能夠保證氧化反應(yīng)的完成即可,因為關(guān)鍵反應(yīng)的反應(yīng)平衡在很短時間內(nèi)即可達到,不需要較長的臭氧停留時間。反應(yīng)時間1秒足矣。據(jù)華北電力大學環(huán)境學院馬雙忱等人的技術(shù)文獻證實:在1~10000秒之間,對反應(yīng)器出口的NO摩爾數(shù)沒有什么影響,而且增加停留時間并不能增大NO的脫除率。
主要的反應(yīng)如下:
NO+O3→NO2+O2 (6)
2NO2+O3→N2O5+O2 (7)
N2O5+H2O→2HNO3 (8)
4NH3 + 2NO2 + O2 →6H2O + 3N2 (9)
4NO2+ 4NH3•H2O+O2 →4NH4NO3 + 2H2O (10)
5. 利用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氧化難溶于水的NO,使其變成易溶于水的NO2等高價態(tài)氮氧化物,同時再用與氮氧化物有很好親和性的氨水進行收集,*可以獲得令人滿意的脫硝效果。
電廠脫硫脫銷塔/石灰窯脫硫塔技術(shù)方案