2.3 電子束法(EBA)
為了克服以上方法的缺點,國際上開發(fā)了許多同時脫硫脫氮的技術,電子束法既是屬于同時脫硫脫氮的典型方法之一。電子束法是利用電子加速器產生的高能粒子照射煙氣,使其SO2和NOx氧化生成硫酸和硝酸,再與添加的氨反應生成硫酸氨和硝酸氨。該技術首先是日本茬原制作所1970年著手研究,又經過與原子能研究所合作研究,1974年進行了1000/Nm3h-1、1萬/Nm3h-1規(guī)模不同的氣體試驗,從而肯定了這種干法技術。受美國能源部委托,在椹薩斯洲又進行了1.4萬/Nm3h-1的改進試驗,在西德進行了2.0萬//Nm3h-1規(guī)模的試驗,都取得了很好的結果。其它有些國家也在研究。我國2000年由中國工程物理研究院在四川綿羊投資2000萬元建造一套電子束輻射煙氣脫硫脫氮工業(yè)試驗裝置,煙氣處理量3000~12000//Nm3h-1,脫硫率90%,脫氮率70%電子束法處理煙氣的優(yōu)點:
①用一個過程能同時脫硫脫氮,且去除效率高。
②能夠生成硫酸氨和硝酸氨副產品作化肥用,沒有廢棄物。
③是干法過程,沒有廢水及其處理設施。
④因為不用催化劑,所以不存在催化劑中毒,影響使用壽命的問題。
⑤設備結構簡單,對煙氣條件變化適應性強,容易控制〔4、5〕。
電子束處理法存在問題:
①該法耗電量大,由此占的運行費用很高。
②煙氣輻射裝置還不適合用于大規(guī)模應用系統(tǒng)。
③處理后的煙氣仍然存在排放氮、硫酸和一氧化二氮的可能性〔6〕。
2.4 活性焦吸附法
該法是用活性焦進行煙氣的同時脫硫和脫氮。SO2是通過活性焦的微孔催化吸附作用,生成硫酸儲存于焦碳微孔內,通過熱再生,生成總量雖少,但含SO2濃度很高氣體,根據需要再去轉換成各種有價值的副產品,如高純硫磺、液態(tài)SO2、濃硫酸、化肥等。NOx是在加氨的條件下,經活性焦的催化作用生成水和氮氣再排入大氣。該工程的主要設備是脫硫脫氮塔,活性焦在塔內由上往下移動,煙氣橫向交叉通過活性焦炭層,因此煙氣中的塵也被除掉〔7〕。
活性焦和活性炭是不同的兩種炭質吸附材料?;钚蕴康木C合強度(耐壓、耐磨損、耐沖擊)低,而且表面積大,若用移動床,因吸附、再生往返使用損耗大,存在著經濟性問題,因此人們研究出比活性炭比表面積小,但強度高的成型活性焦炭,具有更好的脫硫、脫氮性能,用于煙氣的同時脫硫脫氮。
活性焦吸附法是西德BF(Bergbau-Forschung)公司在1967年開發(fā)的,日本的三井礦山(株)公司根據日本的環(huán)境標準對其進行了改進,吸收了西德BF公司的成功經驗,于1981年到1983年進行了1000/ Nm3h-1規(guī)模的試驗,在此基礎上又于1984年10月在自家的燃煤電廠建立了處理能力3萬/ Nm3h-1的工業(yè)試驗裝置。經過改進和調整,達到長期、穩(wěn)定、連續(xù)地運轉,脫硫率幾乎100%,脫氮率在80%以上,被日本通商產業(yè)省認定為第一號商品化裝置。(根據設備運轉結果,獲得了各種資料,肯定了該技術,并定名為三井BF法。同時建立了3000/ta-1成型活性焦的商品化制造廠。)
在我國1991年,由遼寧省環(huán)境保護科學研究所承擔“同時脫硫脫氮綜合利用一體化”項目,并于2001年通過了遼寧省科技廳技術鑒定。該成果主要在三井BF方法基礎上進行改進,利用我國煤炭特點(灰分高>10%)研制出活性焦,其比表面積低,強度高,脫硫率90%,脫氮率80%,并且初期脫硫率、脫氮率均高于三井BF法,取得滿意效果〔8〕。
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