一、有機(jī)催化煙氣集成凈化技術(shù)原理
有機(jī)催化煙氣集成凈化技術(shù),是在一套系統(tǒng)裝置中實現(xiàn)對煙氣中的硫、氮、汞高效去除,同時實現(xiàn)硫、氮資源化利用的新型煙氣凈化技術(shù)。
技術(shù)的核心是有機(jī)催化劑,有機(jī)催化劑含有亞硫酰基(>S=O)硫氧官能團(tuán),這種亞硫酰基硫氧官能團(tuán)中的孤對電子能與不穩(wěn)定的亞硫酸、亞硝酸中的空位電子形成配位鍵,生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,煙氣中的氧氣將絡(luò)合物亞硫酸、亞硝酸氧化成硫酸、硝酸后,有機(jī)催化劑與之自動分離,硫酸、硝酸與堿性中和劑反應(yīng)生成硫酸鹽和硝酸鹽,如用氨水作為中和劑則形成硫酸銨和硝酸銨。有機(jī)催化劑是一種非常穩(wěn)定的有機(jī)化合物。
理論依據(jù):
(1)脫硝反應(yīng)原理
煙氣中的一氧化氮(NO)難溶于水,需要先被強(qiáng)氧化劑氧化成高價氮氧化物,才能在水溶液中被吸收:
N2O3+H2O→HNO2 NO2+H2O→HNO3+NO
HNO2+A(有機(jī)催化劑)→A·HNO2
A·HNO2+O2→HNO3+A
HNO3+NH3·H2O→NH4NO3+H2O
當(dāng)NOx轉(zhuǎn)變成亞硝酸時,有機(jī)催化劑與之結(jié)合成穩(wěn)定復(fù)合物。
復(fù)合物在氧氣的作用下,直接生成HNO3(硝酸),并且與中和劑氨水發(fā)生快速反應(yīng),生成化肥硝酸銨。催化劑重新恢復(fù)捕捉能力,重復(fù)之前的反應(yīng)。
(2)脫硫反應(yīng)原理
SO2+H2O →H2SO3
H2SO3+A(有機(jī)催化劑)→A·H2SO3
當(dāng)SO2(二氧化硫)轉(zhuǎn)化為H2SO3 (亞硫酸)以后,催化劑與其結(jié)合形成一種穩(wěn)定的復(fù)合物,這樣就有效地抑制了亞硫酸再次分解成二氧化硫,提高脫硫效率。
A·H2SO3+O2→H2SO4+A
H2SO4+NH3·H2O→(NH4)2SO4+H2O
復(fù)合物在氧氣的作用下,直接生成H2SO4(硫酸),并且與氨水發(fā)生快速反應(yīng),生成高品質(zhì)的化肥硫酸銨。催化劑恢復(fù)使用、循環(huán)捕捉。
(3)脫重金屬原理
有機(jī)催化劑對汞等重金屬具有*的物理溶解吸附作用,它可以持續(xù)地對煙氣中重金屬進(jìn)行吸附、收集。當(dāng)催化劑吸收重金屬飽和后,可再進(jìn)行在線分離,催化劑恢復(fù)使用,循環(huán)捕捉。試驗證明重金屬的存在不會對有機(jī)催化劑的脫硫能力產(chǎn)生任何影響。
二、工藝介紹
(1)煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入吸收塔,垂直向上穿過吸收液噴淋區(qū)域;
(2)在噴淋區(qū)吸收液通過噴嘴噴淋形成均勻的霧狀粒珠與煙氣接觸反應(yīng),脫除煙氣中的硫氧化物、氮氧化物和重金屬等有害物質(zhì);
(3)凈化后的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣;
(4)落入吸收塔底部的吸收液與堿性中和劑反應(yīng),生成穩(wěn)定的鹽液;
(5)當(dāng)吸收塔漿池中鹽液濃度達(dá)到一定濃度后,通過排放泵排至漿液分離器進(jìn)行粉塵、鹽液、催化劑分離,分離出的催化劑返回吸收塔循環(huán)使用,鹽液進(jìn)行結(jié)晶干燥,制成化肥,粉塵脫水后制成泥餅;
(6)工程實施中,技術(shù)主要包括有強(qiáng)氧化系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、氨水存儲及供給系統(tǒng)、粉塵分離及催化劑回收系統(tǒng)、化肥結(jié)晶系統(tǒng)、水系統(tǒng)、事故系統(tǒng)。
三、技術(shù)特點
公司有機(jī)催化集成凈化技術(shù)是在以色列Lextran公司有機(jī)催化煙氣綜合潔凈技術(shù)基礎(chǔ)上,針對我國大型火電廠煙氣工況條件,進(jìn)行消化、吸收、改進(jìn)與創(chuàng)新后形成的工業(yè)化應(yīng)用成套技術(shù)。公司在以色列技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對我國大型火電廠煙氣工況條件進(jìn)行針對性與優(yōu)化設(shè)計。公司有機(jī)催化集成煙氣凈化技術(shù)具有以下突出特點:
(1)脫硫、脫硝、脫汞效率高;
(2)多種煙氣污染物同時凈化:在同一套裝置系統(tǒng)中實現(xiàn)低溫脫硝、脫硫、脫重金屬等;
(3)工藝成熟、可靠,運行維護(hù)方便,占地小;
(4)催化劑循環(huán)使用;
(5)無廢水排放二次污染問題;
(6)適應(yīng)性強(qiáng);對煤種的變化、煙氣負(fù)荷的波動有很強(qiáng)適應(yīng)性;
(7)脫硫副產(chǎn)物實現(xiàn)資源化利用;
四、應(yīng)用范圍
(1)燃煤發(fā)電廠;
(2)鋼鐵冶煉廠;
(3)廢棄物焚化廠;
(4)化工廠、石化廠等;
技術(shù)在煙氣脫硫、脫硝、脫重金屬治理中將發(fā)揮其*的技術(shù)優(yōu)勢,為企業(yè)帶來良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益,在環(huán)境治理領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間。