燃煤煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

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空氣凈化技術(shù):我國(guó)是以燃煤為主的發(fā)展中國(guó)家，其構(gòu)成以煤炭為主，消耗量占一次消費(fèi)量的76%左右[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤耗的增加，燃煤造成的大氣污染日趨嚴(yán)重，特別是燃煤中的氮氧化物（NOx），是大氣污染的主要污染物之一。

NOx 是NO、NO2 、N2O、N2O4、N2O5等物質(zhì)的總稱(chēng)，由其引起的環(huán)境問(wèn)題以及對(duì)人體的危害可以歸納為以下幾個(gè)方面[2]：（1）NOx對(duì)人體的致毒作用，尤其是二氧化氮，可以引起支氣管和肺氣腫等呼吸系統(tǒng)疾病；（2）NOx對(duì)植物具有損害作用；（3）NOx是形成酸雨、酸霧的主要污染物；（4）NOx與碳?xì)浠衔锕餐饔每尚纬晒饣瘜W(xué)煙霧；（5）NOx參與臭氧層的破壞。因此，NOx對(duì)大氣的污染已成為一個(gè)不容忽視的重要問(wèn)題，控制和治理氮氧化物污染已迫在眉睫。燃煤脫氮稱(chēng)為脫硝，脫硝是控制NOx污染的一個(gè)重要途徑。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)了一系列燃煤煙氣脫硝技術(shù)，并取得了一定成果。

2 煙氣脫硝技術(shù)[3]

煙氣脫硝技術(shù)按治理工藝可分為濕法脫硝和干法脫硝。濕法脫硝包括：酸吸收法、堿吸收法、氧化吸收法、絡(luò)鹽吸收法等；干法脫硝包括：選擇性催化還原法、非選擇性催化還原法、吸附法、等離子體活化法等。此外，近十幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外一些科研人員還開(kāi)發(fā)了用微生物來(lái)處理含NOx，成為研究的熱點(diǎn)。

2 .1 濕法煙氣脫硝技術(shù)

濕法煙氣脫硝是利用液體吸收劑將NOx溶解的原理來(lái)凈化燃煤煙氣，其最大的障礙是NO很難溶于水，往往要求將NO首先氧化為NO2 。為此一般先將NO通過(guò)與氧化劑O3 、ClO2 或KMnO4反應(yīng)，氧化生成NO2 ，然后NO2 被水或堿性溶液吸收，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝。

濕法脫硝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是脫硝效率較高。因吸收劑種類(lèi)較多，來(lái)源廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)；能以硝酸鹽等形式NOx，可達(dá)到綜合利用的目的。但其技術(shù)比較復(fù)雜，設(shè)備容量大不易建造，成本較高，而且易造成溶液的二次污染。

2.1.1稀硝酸吸收法

由于NO和NO2 在硝酸中的溶解度比在水中大得多（例如NO在12%硝酸中的溶解度比在水中的溶解度大12倍），故采用稀硝酸吸收法以提高氮氧化物的去除率的技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。隨著硝酸濃度的增加，其吸收效率顯著提高，但考慮工業(yè)實(shí)際應(yīng)用及成本等因素，實(shí)際操作中所用的硝酸濃度一般控制在15%~20%的范圍內(nèi)。稀硝酸吸收NOx的效率除了與本身的濃度有關(guān)外，還與吸收溫度和壓力有關(guān)，低溫高壓有利于NOx吸收。實(shí)際操作中的溫度一般控制在10℃～20℃，壓力為高壓[4]。

2.1.2 堿性溶液吸收法

該法是采用NaOH、KOH、Na2CO3、NH3•H2O等堿性溶液作為吸收劑對(duì) NOx進(jìn)行化學(xué)吸收。其中氨（NH3•H2O）的吸收率最高。為進(jìn)一步提高對(duì)NOx的吸收效率，又開(kāi)發(fā)了氨-堿溶液兩級(jí)吸收：首先氨與NOx和水蒸氣進(jìn)行完全其氣相反應(yīng)，生成硝酸銨和亞硝酸銨白煙霧；然后用堿性溶液進(jìn)一步吸收未反應(yīng)的NOx，生成硝酸鹽和亞硝酸鹽，NH4NO3、NH4NO2 也將溶解于堿性溶液之中。吸收液經(jīng)多次循環(huán)，堿液耗盡之后，將含有硝酸鹽和亞硝酸鹽的溶液濃縮結(jié)晶，可作肥料使用。