導語：防止環(huán)境污染的重要性，已作為世界范圍的問題而被尖銳地提了出來。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和生活水平的提高，大氣污染成了人們十分關注的問題。

二氧化硫是大氣的重要污染源之一，其污染危害甚大，故七十年代中，研究煙氣脫硫技術被許多國家列為防治大氣污染的重點，相繼建成了一些工業(yè)規(guī)模的實用的處理裝置，與此同時，對大氣污染中的另一個大問題，即氮氧化物NOX的污染問題，人們也開始了防治技術的研究和開發(fā)。NOX在陽光的作用下會引起光化學反應，形成光化學煙霧，從而造成嚴重的大氣污染。七十年代以來NOX的大氣污染問題已被日益重視，人們發(fā)現(xiàn)：人體健康的傷害、高含量硝酸雨、光化學煙霧、臭氧減少以及其他一些問題均與低濃度NOX有關系，而且其危害性比人們原先設想的要大得多。

氮氧化物(NOX)種類很多，包括一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮 (NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等多種化合物， 但主要是NO和NO2，它們是常見的大氣污染物。

在我國現(xiàn)有的國家大氣污染物排放標準體系中，按照綜合性排放標準與行業(yè)性排放標準不交叉執(zhí)行的原則，鍋爐執(zhí)行GB13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標準》，生活垃圾焚燒污染控制標準GB 18485-2014，陶瓷窯爐工業(yè)污染物排放標準GB 25464—2010，平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準GB26453-2011，等等標準中，都對氮氧化物的排放有明確的要求。

當前煙氣脫硫脫硝的現(xiàn)狀

煙氣氮氧化物排放主要三大行業(yè)：火電廠、水泥行業(yè)、鋼鐵行業(yè)。

2006年之前，氮氧化物排放未被列入我國主要污染物統(tǒng)計指標，且在《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)實施之前，排放標準一直較為寬松，最嚴格標準僅為450mg/Nm3。但2011年7月29日頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)已收緊氮氧化物排放標準，該標準要求從2012年1月1日開始，所有新建火電機組氮氧化物污染物排放標準為100mg/Nm3;從2014年7月1日開始，現(xiàn)有火電機組氮氧化物污染物排放標準為100mg/Nm3(特殊規(guī)定的執(zhí)行200mg/Nm3的標準)。

脫硝行業(yè)的整體發(fā)展一直滯后于脫硫行業(yè)，早期的脫硝工程主要是市場先入企業(yè)承建的示范工程，目前全國氮氧化物排放量自2006 年以來呈整體上升態(tài)勢，隨著《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)以及脫硝電價政策的深入實施，“十二五”期間脫硝工程投資較大，已成為大氣污染治理增長最快的業(yè)務領域。

水泥行業(yè)是我國第二大工業(yè)氮氧化物排放行業(yè)，目前，只有少部分企業(yè)使用了低氮燃燒技術，絕大部分企業(yè)在生產(chǎn)中尚未安裝高效的脫硝裝備。《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB 4915-2013)已于2014年3月起實施，大幅降低了氮氧化物排放限值。“十二五”期間，水泥行業(yè)的脫硝業(yè)務也將進入快速發(fā)展期。

此外，鋼鐵行業(yè)是我國第三大工業(yè)氮氧化物排放行業(yè)，隨著《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標準 》(GB 28662-2012)、《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB 28663-2012)、《煉鋼工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB 28664-2012)的實施，該領域?qū)⒊蔀橹匾拿撓跏袌觥！豆?jié)能減排“十二五”規(guī)劃》要求“十二五”期間對 有色金屬窯爐、建材新型干法水泥窯、石化催化裂化裝置、焦化煉焦爐、工業(yè)鍋爐等配套安裝脫硫脫硝設施，上述領域亦將成為脫硝業(yè)務的重點。

脫硝及脫硫技術介紹

1 氮氧化物形成機理

a. 熱力性：燃料燃燒時，空氣中的氮在高溫下發(fā)生氧化反應。隨著反應溫度的升高，其反應速率按指數(shù)規(guī)律增加。當<1000℃時,NO的生成量很少,而當>1400℃時,每增加100℃,反應速率增大6-7倍。

b. 燃料型：由燃料中含氮有機物在燃燒中氧化而成。在600-800℃時就會生成燃料型NOx ，在生成燃料型NOx過程中，首先是含有氮有機化合物熱裂解產(chǎn)生N、CN、HCN等中間產(chǎn)物基團，然后再氧化成NOx ，它在煤粉燃燒NOx產(chǎn)物中占60-80%。

c. 快速型：快速性NOx是1971年通過實驗發(fā)現(xiàn)的。在碳氫化合物燃料濃度大的反應區(qū)附近會快速生成NOx。由于燃料揮發(fā)物中碳氫化合物高溫分解生成的CH自由基可以和空氣中氮氣反應生成HCN和N，再進一步與氧氣作用以極快的速度生成NOx ，其形成時間只需要60ms，所生成的量與爐膛壓力0.5次方成正比,與溫度的關系不大。這種反應主要發(fā)生在內(nèi)燃機的燃燒過程中;對燃煤鍋爐，其生成量很小。

燃燒過程中三種生成機理對NOx量的貢獻示意圖

2.脫硝技術簡介

a .改變?nèi)紵龡l件：包括低過量空氣燃燒法，空氣分級燃燒法，燃料分級燃燒法，煙氣再循環(huán)法。

b .爐膛噴射脫硝：包括噴氨及尿素，噴入水蒸汽，噴入二次燃料。

C.煙氣脫硝：煙氣脫硝技術按照其作用原理不同，主要分為催化還原、吸收和吸附三類

按照工作介質(zhì)不同可分為干法和濕法兩類。

(1)干法脫硝。

(煙氣催化脫硝，電子束照射煙氣脫硝)

(2).濕法脫硝。

主要脫硝技術匯總表

3.常用技術介紹

a. SCR技術 (選擇性催化還原法Selective Catalytic Reduction，SCR)

在催化劑(如V2O5/TiO2和V2O5-WO3/TiO2)作用下，還原劑NH3在290-400℃下將NO和NO2還原成N2，而幾乎不發(fā)生NH3的氧化反應，從而提高了N2的選擇性，減少了NH3的消耗。

還原劑主要有：液氨，尿素和氨水。

SCR 特點結(jié)構(gòu)較復雜，運行方便;運動設備少，可靠性高;無副產(chǎn)品，消耗催化劑;脫硝效率高,80-90%;投資高。

b. SNCR技術(選擇性非催化還原Selective Non-Catalytic Reduction SNCR)

是一種不用催化劑，在850～1100℃的溫度范圍內(nèi)，將含氨基的還原劑(如氨水，尿素溶液等)噴入爐內(nèi)，將煙氣中的NOx還原脫除，生成氮氣和水的清潔脫硝技術。在合適的溫度區(qū)域，且氨水作為還原劑時，其反應方程式為： 4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1)然而，當溫度過高時，也會發(fā)生如下副反應： 4NH3 + 5O2→4NO + 6H2O(2) SNCR煙氣脫硝技術的脫硝效率低，受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大。

SNCR脫硝技術特點：

l NOx脫硝率低，僅可達到25-60%;

l 因不增加SO3可較SCR放寬NH3逃逸條件;

l 對于多層噴入，控制系統(tǒng)適當?shù)母S負荷及溫度能力;

l 工程造價較低，占地面積小，適用于老廠改造;

c. SCR與SNCR技術對比

4. 脫硫常用技術對比介紹

低溫煙氣脫硝技術介紹

1. 低溫脫硫脫硝工藝

低溫脫硫脫硝技術特點

l 運行穩(wěn)定可靠，無需每次維修要做防腐，維護費用低;

l 脫硫效率高達95%以上，能將高含硫量的煙氣排放絕對值控制在100mg/Nm³以下，脫硝的去除率可自行設定，能做到精確50mg/Nm³;

l 脫硫、脫硝共用一個吸收塔，節(jié)省設備投資和占地面積;

l 脫硫、脫硝過程都在除塵器后進行，不影響鍋爐運行，避免了除塵器堵塞，不會影響除塵器的使用壽命，確保整套鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定運行;

l 脫硫、脫硝液經(jīng)強氧化后固液分離，固體物與煤灰同樣利用，液體可蒸發(fā)結(jié)晶作農(nóng)肥原料，蒸發(fā)水可循環(huán)利用，接近零排放、資源化;

2. 技術優(yōu)勢

l 填補了國內(nèi)臭氧脫硝技術的空白，達到國際先進技術水平。

l 設備采用組合氧化脫硝、氧化鎂吸收的一塔式結(jié)構(gòu)，改變了國內(nèi)外脫硫脫硝設備分體結(jié)構(gòu)的繁雜設置、甚至無廢水處理系統(tǒng)的狀況。

l 采用臭氧氣相氧化、激活雙氧水液相氧化的方式，大幅降低運行成本， 要求高的地區(qū)，可將NOX排放值控制在50mg/m3 以下。

l 針對工業(yè)鍋爐運行工況不穩(wěn)定，燃料品種多而雜，煙氣中氮氧化物含量不穩(wěn)定的難題，設置聯(lián)動控制模塊，動態(tài)控制臭氧注入量，確保排放煙氣中硫、硝含量達標，節(jié)能安全。

l 吸收液資源化，脫硫脫硝液、渣經(jīng)強氧化，固液分離，溶液可蒸發(fā)結(jié)晶為復鹽，無二次污染。

l 設備的設計有前瞻性，預留了增加臭氧反應器的位置，如需提高排放標準，只要在原設備旁增加臭氧發(fā)生器即可滿足脫除率，無需對原結(jié)構(gòu)進行破壞性改造，大幅度節(jié)省了用戶的設備投資。

3. 常用技術對比

l 脫硝效率75%以上 (SNCR 不適合)

l 鍋爐小而多(僅引臭氧管道即可)

l 適合煙氣量浮動較大

干法脫硫技術

干法脫硫技術是我司引進世界500強研發(fā)的專利高效脫硫技術，其原理是基于改良的DeS脫硫劑(基體)的脫硫復合藥劑、在140-300℃的溫度窗口可將煙氣中的硫化物高效脫除，從而達到超潔凈排放的要求，此技術路線不但能脫除煙氣中的硫化物，也能脫除HCL，HF等有害物質(zhì)(垃圾焚燒爐)。

1.系統(tǒng)特點

a) 有效性：無水DeS脫硫劑處理過程具有非常顯著的減排效益。該過程滿足最嚴格的氣體排放限量，并能將DeS脫硫劑的過噴量降低至10%。同時，該過程消除了HCL、SOX、HF，結(jié)合利用活性炭，可以吸收重金屬、二惡英和呋喃。

b) 經(jīng)濟性和簡易性：DeS脫硫劑是一種非常有效的藥劑，處理過程不需要過多的投資和維護費用?，F(xiàn)階段，過程中殘余含鈉化物的含量正在逐步減少，液相處理也不需要。

c) 絕對安全使用性：DeS脫硫劑是一種中性粉末，具有無腐蝕性、無刺激性、無毒性等特點，可以安全使用。

2.干法超潔凈脫硫(DeS)優(yōu)勢

a) 效率高：脫硫效率達到99.9%以上，可滿足超潔凈排放(小于30mg/Nm³);

b) 投入低及運營成本適中：硬件投資較低(濕法脫硫投資35%左右)，綜合運營成本比濕法脫硫(NaOH)低

c) 工藝簡單、占地少：工藝非常簡單，占地較小;

d) 工期短：由于不需要建立脫硫塔、循環(huán)池等較大的系統(tǒng)，可控制在40天工期;

e) 維護方便：干法脫硫不存在濕法脫硫的堵塞、腐蝕以及液相處理等問題;

f) 無二次污染：產(chǎn)物以二氧化碳和水蒸汽為主排出，固體產(chǎn)物Na2SO4可隨煤渣一起無害化處理。

g) 無腐蝕、無白煙：由于沒有濕法脫硫帶來的煙氣溫度過低問題，較高的煙氣溫度可以保障煙囪等不被腐蝕，煙囪出口無較長煙帶(可能被居民投訴)問題;

h) 安全保障：改良的脫硫劑為中性粉末，無毒、無刺激、無腐蝕，可以安全使用。

i) 無阻力：由于DeS技術系采用在煙道上噴粉的方式，相對于脫硫塔形式的濕法脫硫，阻力可以忽略不計，對于業(yè)主風機無余量、電耗成本較高的用戶尤其適用。

3. 適用行業(yè)

垃圾焚燒廠、工業(yè)鍋爐、生物質(zhì)能源廠、玻璃窯爐、煉油廠等。具體適合工況如下：

a) 流化床鍋爐已做過爐內(nèi)脫硫，現(xiàn)需求超潔凈排放，脫硫升級的項目;

b) 新建或者環(huán)保升級的 焚燒爐 項目;

c) 礦熱爐或燒結(jié)爐，Sox初始含量不高，且有除塵需求的項目。