氮氧化物(NO)是污染空氣的主要污染物之一,主要來自化石燃料的燃燒和硝酸、電鍍等工業(yè)廢氣以及汽車排放的尾氣,其特點是量大面廣。不好治理。含有氮氧化物的廢氣排放,會給環(huán)境和生活、生產(chǎn)帶來嚴重的危害。目前,處理氮氧化物廢氣的方法主要有液體吸收法、固體吸附法、等離子活化法、催化還原法、催化分解法、生物法等,本文介紹幾種有價值的煙氣脫硝技藝。
脫硝技術:
1、干法煙氣脫硝技術
該技術主要有:選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、聯(lián)合脫硝法、電子束照射法和活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法。
選擇性催化還原法是目前商業(yè)應用很廣的煙氣脫硝。其原理是在催化劑存在的情況下,通過向反應器內(nèi)噴入氨或者尿素等脫硝反應劑,將一氧化氮還原為氮氣,效率可達百分之90以上,主要由反應劑制備系統(tǒng)、反應器本體和還原劑噴淋裝置組成。
選擇性非催化還原法工藝原理是在高溫條件下,由氨或其他還原劑與氮氧化物反應生成氮氣和水。該工藝存在的問題是:由于溫度隨鍋爐負荷和運行周期變化及鍋爐中氮氧化物濃度的不規(guī)則性,使該工藝應用時變得較復雜。
聯(lián)合煙氣脫硝結合了選擇性和非選擇性還原法的優(yōu)點,但是使用的氨存在潛在分布不均,目前沒有好的解決辦法。
活性炭法是利用活性炭具有的大表面積、多空隙進行脫硝。煙氣經(jīng)除塵器后在90~150℃下進入炭床(熱煙氣需噴水冷卻)進行吸附。優(yōu)點是吸附容量大,吸附和催化過程動力學過程快,可再生,機械穩(wěn)定性高。缺點是易形成熱點和著火問題,且設備的體積大。
2、濕法煙氣脫硝技術
該技術按吸收劑的種類可分為:水氧化吸收法、酸吸收法、堿液吸收法、氧化吸收法、液相還原吸收法、液相絡合吸收法、液膜法等。
吸收法是中小型企業(yè)廣為采用的N0處理技術。這幾種濕法雖然效率很高,但系統(tǒng)復雜,而且用水量大并會產(chǎn)生水污染.因此,在燃煤鍋爐上很少被采用。濕法中只有絡合吸收法比較適合于燃煤煙氣脫NO,然而這種方法還處于試驗階段,距大型工業(yè)應用還有特定的距離。
濕式絡合吸收法:
它的原理是利用一些金屬螯合物,像Fe(E).EDTA等可以與溶解的NO很快發(fā)生反應形成絡合物。因此,在傳統(tǒng)的在濕法工藝中加入金屬螯合物作為添加劑,使其在吸收SO:的同時,也能吸收NO。濕式絡合吸收法目前仍處于試驗階段,S0z和NOx的脫除率較高。但螯合物的循環(huán)利用比較困難,在反應中螯合物會有損失,利用率低,造成運行費用很高。
微生物法:
它的原理是:適宜的脫氮菌在有外加碳源的情況下,以NO為氮源,將其還原為沒害的N,而脫氮菌本身得到繁殖。與一般的有機廢氣處理不同.用生物法直接處理煙氣中的NO,存在明顯的缺點。
主要原因是:由于煙氣量很大,且煙氣中N0主要以NO的形式存在,而NO又基本不溶于水,無法進人到液相介質(zhì)中,不好被微生物轉(zhuǎn)化:另外,微生物的表面吸附能力較差,使得NO的實際凈化率很低。因此.直接用生物法處理煙氣中NO很難有實際應用前景。采用生物法吸收處理NO是近年來研究的熱點之一,但這種方法目前還不成熟.要用于工業(yè)實踐還需做大量的研究工作。
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