湿法同时脱硫脱硝工艺中脱硝吸收剂的研究现状

湿法同时脱硫脱硝工艺中脱硝吸收剂的研究现状PresentsituationofresearchonabsorbentforNOxremovalinWFGDsystem乔慧萍,杨柳(南京师范大学动力工程学院,江苏南京210042)摘要:综述了目前国内外开发的湿法烟气脱硫、脱硝一体化技术中对脱硝吸收剂的研究现状,主要介绍了亚氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、亚铁络合物、钴络合物以及尿素、亚硫酸铵。分析了各种吸收剂的优缺点,并对湿法脱硝吸收剂的应用前景进行了展望。关键词:湿法烟气脱硫;脱硝;吸收剂Abstract:TechnologieswiththedifferentkindofabsorbentsforNOxremovalinsimultaneousdesulfurizationanddenitrificationinWFGDsystemwerereviewed,includingNaClO2,H2O2,KMnO4,Fe(Ⅱ)EDTA,cobaltchelatesandureaand(NH4)2SO3.Thecharacteristicsanddeficiencyofthedifferentabsorbentshadbeenanalyzed,andtheapplicationfutureofeachabsorbentalsobeenforecasted.Keywords:wetfluegasdesulfurization;denitrification;absorbent中图分类号:X701.3文献标识码:B文章编号:1009-4032(2009)01-001-03烟气脱硫、脱氮是控制煤燃烧产物SO2和NOx的重要方法之一,基于目前我国湿法烟气脱硫技术广泛应用的现状,开发与湿法脱硫相结合的湿法协同脱硝技术具有广阔的工业应用前景[1]。由于烟气中95%的NOx是以溶解度很低的NO形式存在,所以在湿法吸收过程中如何提高NOx的氧化度,是湿法同时脱硫、脱硝技术的关键。目前,根据对NO的处理方式不同,可将烟气脱硝吸收反应主要分为氧化吸收、络合吸收及还原吸收三类。1氧化吸收氧化吸收首先将NO氧化成NO2,从而提高NOx的氧化度,再用碱液吸收。目前研究较多的强氧化剂有NaClO2、ClO2、HClO3、KMnO4等[2-3]。1.1亚氯酸钠NaClO2为白色晶体或结晶状粉末,具有很强的氧化性。在国外,NaClO2常常被用来与酸或碱共同去除NOx,通常的做法是在净化系统中加入碱性吸收液以去除NO和NO2。NaClO2溶液湿法脱除NOx的反应比较复杂,许多学者认为这个反应是气膜控制的吸收氧化反应,NOx要通过N2O3和N2O4的水解而被吸收。NO可以在水溶液中被NaClO2氧化。在该反应过程中,NO被氧化成NO-3,而ClO-2转化为Cl-、ClO-。推测碱性溶液中的反应式如下[4]:NaClO2+H2OHClO2+NaOH(1)8HClO26ClO2+Cl2+4H2O(2)2NaClO2+Cl22NaCl+2ClO2(3)2NO+ClO-22NO2+Cl-(4)4NO2+ClO-2+4OH-4NO-3+Cl-+2H2O(5)对NaClO2脱硝的研究目前主要是针对不同浓度的NaClO2、NaOH混合溶液对NO的吸收率,也有研究者用NaClO2进行了同时脱硫、脱硝试验。研究表明[5],加大NaClO2浓度能提高NOx的去除率,其中大约14%的去除率来自于水,80%来自NaClO2溶液的吸收。加入低浓度的NaOH溶液即可提高对NOx的吸收率。常规FGD系统的pH值一般控制在5～6之间,Adewuyi[6]等在吸收液中添加Na2HPO4和K2HPO4缓冲溶液,将吸收液的pH值提高到6～7,从而达到最佳的脱硝效率。NaClO2同时脱硫、脱硝工艺对SO2和NOx的脱除率均较高,能与湿法脱硫工艺有效地结合起来,简单易行。但是,此工艺也存在一些问题:烟气中SO2和NOx的含量不同对两者脱除率有很大影响,会降低脱硝效率;在严格的操作条件下,各种影响因素对待处理烟气的要求也较高;生成物复杂,不易进行二次利用,处理过程中容易产生二次污染,生成有毒气体,腐蚀设备。12009年2月电力环境保护第25卷第1期©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net1.2过氧化氢在酸性条件下,H2O2具有较强的氧化性,可将NO氧化成NO2和水,氧化电位为+1.77V。DavidGray等[7]的研究结果表明,同相反应速率较慢,若采用较高浓度的H2O2溶液且利用微粒的表面作接触面,可以促进氧化反应的进行。佛罗里达大学研究了将H2O2喷射到烟气流中,与后