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2.3 电子束法(EBA)
为了克服以上方法的缺点,国际上开发了许多脱硫脱硝一体化的技术,电子束法即是属于脱硫脱硝一体化的典型方法之一。电子束法是利用电子加速器产生的高能粒子照射烟气,使其SO2和NOx氧化生成硫酸和硝酸,再与添加的氨反应生成硫酸氨和硝酸氨。该技术首先是日本茬原制作所1970年着手研究,又经过与原子能研究所合作研究,1974年进行了1000/Nm3h-1、1万/Nm3h-1规模不同的气体试验,从而肯定了这种干法技术。受美国能源部委托,在椹萨斯洲又进行了1.4万/Nm3h-1的改进试验,在西德进行了2.0万//Nm3h-1规模的试验,都取得了很好的结果。其它有些国家也在研究。我国2000年由中国工程物理研究院在四川绵羊投资2000万元建造一套电子束辐射烟气脱硫脱硝工业试验装置,烟气处理量3000~12000//Nm3h-1,脱硫率90%,脱硝率70%电子束法处理烟气的优点:
①用一个过程能脱硫脱硝一体化,且去除效率高。
②能够生成硫酸氨和硝酸氨副产品作化肥用,没有废弃物。
③是干法过程,没有废水及其处理设施。
④因为不用催化剂,所以不存在催化剂中毒,影响使用寿命的问题。
⑤设备结构简单,对烟气条件变化适应性强,容易控制[4、5]。
电子束处理法存在问题:
①该法耗电量大,由此占的运行费用很高。
②烟气辐射装置还不适合用于大规模应用系统。
③处理后的烟气仍然存在排放硝、硫酸和一氧化二氮的可能性[6]。
2.4 活性焦吸附法
该法是用活性焦进行烟气的同时脱硫和脱硝。SO2是通过活性焦的微孔催化吸附作用,储存于焦碳微孔内,通过热再生,生成总量虽少但SO2浓度很高气体,根据需要再去转换成各种有价值的副产品,如高纯硫磺、液态SO2、浓硫酸、化肥等。NOx是在加氨的条件下,经活性焦的催化作用生成水和氮气再排入大气。该工程的主要设备是脱硫脱硝塔,活性焦在塔内由上往下移动,烟气横向交叉通过活性焦炭层,因此烟气中的尘也被除掉[7]。
活性焦和活性炭是不同的两种炭质吸附材料。活性炭的综合强度(耐压、耐磨损、耐冲击)低,而且表面积大,若用移动床,因吸附、再生往返使用损耗大,存在着经济性问题。因此人们研究出比活性炭比表面积小,但强度高,具有更好的脱硫、脱硝性能的成型活性焦炭,用于烟气的脱硫脱硝。
活性焦吸附法是西德BF(Bergbau-Forschung)公司在1967年开发的,日本的三井矿山(株)公司根据日本的环境标准对其进行了改进,吸收了西德BF公司的成功经验,于1981年到1983年进行了1000/Nm3h-1规模的试验,在此基础上又于1984年10月在自家的燃煤电厂建立了处理能力3万/Nm3h-1的工业试验装置。经过改进和调整,达到长期、稳定、连续地运转,脱硫率几乎100%,脱硝率在80%以上,被日本通商产业省认定为第一号商品化装置。(根据设备运转结果,获得了各种资料,肯定了该技术,并定名为三井BF法。同时建立了3000/ta-1成型活性焦的商品化制造厂。
在我国1991年,由辽宁省环境保护科学研究所承担“脱硫脱硝一体化综合利用一体化”项目,并于2001年通过了辽宁省科技厅技术鉴定。该成果主要在三井BF方法基础上进行改进,利用我国煤炭特点(灰分高>10%)研制出活性焦,其比表面积低,强度高,脱硫率90%,脱硝率80%,并且初期脱硫率、脱硝率均高于三井BF法,取得满意效果[8]。
活性焦吸附法脱硫脱硝的优点:
①具有很高的脱硫率(98%)。
②能除去湿法难以除去的SO3。
③能除去废气中的HCl、HF、砷、硒、汞,是深度处理的技术。
④在低温下(100~200℃)能得到高的脱硝率(80%),因而不需要废气升温装置。
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