我國是世界上人口最多的國家, 為了滿足人民的正常工作和生活,對能源有更多的需求?;痣姀S鍋爐每年消耗大量的煤炭,而且還在快速持續增長,煤炭燃燒后會排放出氣體和煙塵,給我們的環境造成很大的污染,并且給我國經濟發展帶來非常大的損失。我們國家為了實現可持續發展的宏圖,必須加強對鍋爐煙氣的處理。
一、國內外煙氣處理發展現狀
從我國鍋爐煤炭燃燒現狀來說,因為技術簡單和節約成本,煙氣脫硫技術受到了企業的廣泛歡迎。按脫硫生成物是否回收能夠分為回收法和拋棄法,按脫硫工藝分為濕法、半干法、干法。
1 濕法煙氣脫硫
濕法脫硫就是用溶劑去吸收或者洗滌的方法除去煙氣中的含硫氣體。濕法煙氣脫硫在企業中運用比較成熟的是石灰石-石膏法簡稱石膏法。這種方法效果良好,脫硫效率較高。其中的石膏既能丟棄處理,也能再利用。隨著新的脫硫技術的發展,氧化鎂法、雙堿法成為了新的手段,既可降低成本,產生的副產物能夠較好地回收利用。
2 干法煙氣脫硫
我們所說的干法脫硫技術使用各種吸附劑或催化劑,除去氣體中的含硫物質。干法脫硫技術不使用液體,而且反應物和產物都是固體,避免產生一些腐蝕性的液體,從而減少了結露和腐蝕的弊端, 避免二次污染。在20世紀70年代誕生了等離子體法后,研究人員依托于此原理研發出最有前途的新一代FGD技術---煙氣脫硫技術,它能夠使電離煙氣里面的H2O、O2等分子被高能電子激活、電離甚至裂解。由于它們的強氧化性,使SO2、NOX被氧化,再利用它們的特性加入氨,生產出硫胺和硝銨化肥。
3 半干法煙氣脫硫
我們所說的半干法煙氣脫硫是利用煙氣產生的熱量,蒸發吸收濕態脫硫劑中的水分,這里面發生的各種反應都是在氣、固、 液三種狀態中進行,最后生成干粉。假如可以和袋式除塵器配合使用,可以大大提高脫硫效率。美國Joy公司和丹麥NIRO公司聯合研制出旋轉噴霧干燥法(SDA法)。自從1978年第一套系統在北美被安裝使用以來,這項技術發展非常迅猛,已經有十幾個國家采用這種方法,而且隨著科技發展,過去SDA法只適合中、低硫煤,現在已研制出適合高硫煤的流程。
二、基于環境保護角度的鍋爐煙氣處理技術
1 粉塵處理方法
目前我國火電廠的鍋爐大致可以分為循環流化床爐、層燃爐、粉煤爐三大類。這三種鍋爐在使用過程中都會產生大量的粉塵,對環境造成污染?;痣姀S都會采取不同的方式對粉塵進行處理,主要有以下四種方法。第一種機械式除塵器。這種除塵器利用慣性力、重力作用和離心力進行除塵。第二種過濾式除塵器?;痣姀S鍋爐大部分采用袋式過濾裝置,這種除塵器使用了過濾裝置,除去粉塵。第三種濕式除塵器。它的原理是讓含塵氣體與液體(通常是水)充分接觸,利用小水滴和塵粒的慣性相互碰撞及其他作用捕集塵埃的裝置。濕式除塵器通??梢园褮饬髦兄睆綖?.1μm~20μm的液態或者固態粒子除去,也能夠脫除氣態污染物。如果對副產物的純度沒有特殊要求, 濕式除塵器除塵的同時還能夠完成脫硫的任務。第四種電除塵器。這種除塵器是利用靜電從氣流中分離懸浮粒子(塵?;蛞旱危┑难b置。電除塵區別于其他的除塵方式,主要在于它的分離力直接作用到了塵埃粒子上,沒有作用到整個煙氣上,這樣它的耗能很小,而且氣流阻力小。
2 煙氣脫硫的處理
大型鍋爐所排放的含硫廢氣是導致酸雨產生的重要因素,這種廢氣對森林以及建筑物破壞都非常大。因此煙氣的脫硫處理是火力電廠環保工作的重中之重。
(1)二氧化硫廢氣概述?,F在火力發電成為了我國每年煤炭消耗量最大的行業,因為煤炭中含有硫元素,所以煤炭在燃燒的過程中會通過各種化學反應,釋放出大量二氧化硫廢氣。煤炭燃燒是造成空氣中二氧化硫污染的最主要原因。因此我們要加強對火電行業二氧化硫廢氣的處理,這對我國二氧化硫廢氣整體排放量的控制有著重要的意義。
(2)脫硫技術。第一種脫硫方法是比例濕法,比例濕法煙氣脫硫在企業中運用比較成熟。濕法脫硫技術,85%(其中石灰石石膏法36.7%,其它濕法48.3%)噴霧干濕法0.4%、吸收劑再生脫硫占3.4%,爐內塔鈣1.9%.比例濕法利用各種化學物質混合,和二氧化硫廢氣進行化學反應,從而減少廢氣中的二氧化硫含量。雖然目前應用廣泛,但是比例濕法使用的面積很大,運行消耗力比較高,所以并不是最理想的脫硫方法。第二種為新氨脫硫法,這種方法不僅能夠脫硫、處理廢氣,還可以吸收環境中有害物質,比如HCL、HF和NOX以及粉塵等。通過洗滌能夠產生農業肥料。使用新氨脫硫法每噸成本比較低。第三種脫硫方法是循環吸收脫硫法,利用特殊的吸收液吸收廢氣中的二氧化硫,并可以得到高純度的二氧化硫產品。最后一種方法為半干半濕法,使用該方法對鍋爐廢氣進行脫硫處理,脫硫效率可達90%.
三、利用鍋爐煙氣處理DDNP廢水概述
鍋爐在正常工作中排煙溫度一般會在150℃~300℃。當與經過沉淀過濾的堿性DDNP廢水噴淋成霧狀對流接觸時,廢水因吸收煙氣中熱量而溫度上升,其中會有一部分水將被汽化蒸發,而廢水中的污染物和有毒物不會隨水分汽化蒸發,仍殘留在下落廢水中,并且煙氣中的一氧化硫和二氧化硫以及硫化氫氣體被水吸收溶解,與廢水中的NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2發生反應,生成鹽和水,煙塵被水膜潤濕捕捉到而降落,煙囪排除凈化了的煙氣。
四、評價與思考
隨著我國工業的飛速發展,以及對于環境質量要求的日益嚴格,鍋爐煙氣處理的綜合技術還需要我們不斷地進行深入研究。我們要不斷地進行實驗,總結經驗,對鍋爐煙氣處理的綜合技術不斷進行完善與提高。只有不斷加強對鍋爐廢氣的處理,才能擁有藍天、白云,才能擁有更加優美的自然環境。
參考文獻
[1] 黃泰淼 . 淺談火電廠鍋爐煙氣處理 [J].科技創業家,2014(02)。
[2] 高欣,黃青松 . 利用鍋爐煙氣處理DDNP 廢水 [J]. 火工品,2005(05)。
[3] 張永奎 . 利用燃煤鍋爐煙氣處理 DDNP廢水的探討[J].礦業安全與環保,2012(08)。