《安全环境-环保技术》之燃烧过程废气的综合治理.doc

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1、燃烧过程废气的综合治理燃烧过程的污染源，主要有固定源锅炉和活动源机动车辆。（一）锅炉废气的综合治理锅炉排放的烟气中，主要污染物为SO2、NOx、烟尘、CO2等。1.低NOx燃烧技术可采用节4-3-2所述各种方法，在燃烧过程中控制NOx的形成。2.SNOX联合脱硫脱硝技术由丹麦HaldorTopsor公司开发的SNOX(SulfurandNOxabatement)联合脱硫脱硝技术，是将SO2氧化为SO3后制成硫酸回收，并用选择性催化还原法SCR去除NOx。此工艺可脱除95％的SO2、90％的NOx和几乎所有颗粒物，

2、除需要用氨还原NOx外，不消耗任何其他化学品，还不产生废水、废物等二次污染物，同时还能回收硫酸，并利用余热提高锅炉效率。300MW燃煤电厂的SNOX工艺流程如图4－35所示，净化装置在空气预热器之后。烟气流程为：烟气经空气预热器和冷却器降温至200℃后进入袋式除尘器，使含尘量降至小于10mg/m3。接着，烟气在换热器中被SO2转化器来的高温烟气加热至380℃后，进入SCR反应器，氨的选择性催化反应将脱去90％的NOx。然后，烟气在加热器中被燃料气或过热蒸汽提供的热能加热至420℃后，进入SO2转化器，使其中95％

3、～96％的SO2氧化成SO3。最后烟气被冷却至255℃进入空冷式降膜冷凝器（WSA），再用空气冷至90～100℃，则烟气中的SO3水合物冷凝成浓度为95％硫酸回收。SNOX装置回收热能有：排烟温度低于普通锅炉，SCR催化还原反应放热及生成硫酸凝时结放热。 3.DESONOX联合脱硫脱硝技术由德国Degussa等公司共同开发的DESONOX联合脱硫脱硝工艺，除了将烟气中的SO2转化为SO3后制成硫酸，以及用SCR除去NOx外，还能将CO及未燃烧的烃类物质氧化为CO2和水。该净化装置位于电除尘器后。160℃的烟气进入

4、燃用天然气的燃烧器，烟气加热至反应温度（400～460℃）后进入DESONOX反应器，在反应器的第一段，NOx被还原，在反应器的第二段，SO2、CO和烃类物质被氧化。然后，富含SO3的烟气在冷凝器中冷却并与水反应生成硫酸凝结，进入洗涤器用循环硫酸吸收未反应的SO3，可使30％的硫酸浓缩到95％。此工艺脱硫脱硝效率高，没有二次污染，技术简单，投资及运行费用低，适用于老厂的改造。4.活性炭联合脱硫脱硝技术反应器为两段移动床。除尘冷却后，温度为90～150℃的烟气进入第一段活性炭床层（上段），SO2被催化氧化，与水反应

5、生成H2SO4，被活性炭吸附，脱除90％的SO2。在两段之间喷入氨，和烟气混合后进入第二段（下段），NOx被催化还原，同时进一步脱除SO2。载有H2SO4的活性炭，由反应器底部送入脱附器，加热至温度400～450℃时，吸附在活性炭上的H2SO4放出SO3，可进一步加工成硫。脱附后的活性炭被空气冷却，筛除细粉后循环使用。该工艺可脱除98％的SO2和80％的NOx。以上介绍的各种脱硫脱硝工艺均已有商业应用。5.锅炉除尘锅炉燃烧烟气中的粉尘含量高，但只要选用合适的除尘器，就能使烟尘排放符合环境标准要求。各种除尘器的除尘

6、效率为：旋风除尘器近90％，湿式除尘器95％～99％，袋式除尘器和电除尘器均可大于99.8％，其工作原理和性能结构在节§4-1已作过详细介绍。我国工业锅炉大多数使用各种机械式除尘器，少数使用湿式除尘器；电站锅炉大部分使用电除尘器和袋式除尘器，少部分使用湿式除尘器。随着对烟尘排放浓度的限制越来越严格，除尘器的采用趋于向高效除尘器变化。在许多发达国家，电除尘器、袋式除尘器的比例很大，其余除尘器比例很小或作为多级除尘的一级除尘设备。（二）机动车尾气的综合治理汽车及其他机动车排放的污染物与燃料性质和燃烧方式有关。对于预混

7、燃烧的点燃式汽油发动机主要是NOx、CO和碳氢化合物HC，而采用扩散燃烧的压燃式柴油发动机还会产生碳烟及颗粒物等。NOx是高温燃烧时的热力型，CO、HC和碳烟则是因燃烧不完全所产生。影响污染物产生的最重要因素是燃烧时的燃空当量比φ(实际油气比/理论油气比)，汽油内燃机中NO，CO和HC的浓度与φ的变化关系如图4－36所示。发动机在接近理论空燃比或略富燃料条件下，才能保证平稳可靠。虽然污染物随着混气变贫而减少，但当空燃比约大于17时，过贫的混气就不易着火，影响发动机的稳定工作，并使大量燃料未经排放，则未燃HC急剧增

8、大。在富燃料条件下，由于缺氧，NO减少而CO和HC增加。一般，巡航状态下采用较贫混气燃烧，则NO适中，HC和CO较少；冷发动机起动时，因系统温度低必须增加供油量，处于富燃状态，致使CO和HC浓度增大；发动机达到最大功率时在理论空燃比下工作，此时NO浓度有最大值。可见，机动车尾气的排放控制十分复杂和困难，主要是通过控制燃烧、改进发动机和尾气净化等技术来解决。1.分层燃烧分层