EBA法设备简单,操作方便,对于煤种和烟气量的变化有较好的适应性,可达到90% 以上的脱硫效率和80% 以上的脱硝效率。但由于EBA法是靠电子加速器产生高能电子(400~800keV),电子加速器造价昂贵,电子枪寿命较短,加之射线需要防辐射屏蔽,系统运行、维护技术要求高,这些都限制了其应用范围。
2.2 脉冲电晕等离子体技术(PCDP)
PCDP技术是在电子束法的基础上发展起来的。脉冲电晕法利用高压脉冲电源放电获得活化电子,来打断烟气气体分子的化学键从而在常温下获得非平衡等离子体,即产生大量的高能电子和·0、·OH等活性自由基,进而对工业废气中的气体分子进行氧化、降解等,使污染物转化,再与注入的氨产生协同效应,生成硫铵、硝铵及其复盐微粒,可显著提高SO2和NOx的脱除率以及除尘效率,进而实现脱硫、脱硝和除尘一体化。
自1986年Masuda等人发现电晕放电可以同时脱除SO2和NOx以来,该法由于具有设备简单、操作方便,显著的脱硫、脱硝和除尘效果以及副产物可作为肥料回收利用等优点而成为国际上脱硫、脱硝的研究前沿。该技术最大的问题在于能耗高。另外,该法在如何实现高压脉冲电源的大功率、窄脉冲、长寿命等问题上仍有很多工作要做。
2.3 流光放电等离子体同时脱硫、脱硝
流光放电等离子体技术利用正极性发电,在相似的电极结构和电压水平条件下,利用流光头表面产生的高能电子打开化学健,激发产生·OH、·O等氧化性极强的自由基,继而实现脱硫、脱硝和氧化亚硫酸盐的目的。该法采用电子半导体高频开关器件及高频开关电源技术,克服了原有电子束和脉冲电晕方法的电源无法工业化应用的弊端,具有良好的应用前景。目前,在荷兰、日本和中国都进行着1O~100 kW 工业性示范研究。
2.4 电催化氧化法(ECO)
ECO技术是近几年发展起来的一种洁净燃煤技术。该技术的核心部分是ECO反应器,它通过电极和催化材料的作用产生·O、H 2O2、·OH等活性基团,从而对SO2和NOx进行氧化。在氨气存在的情况下生成氨盐沉降下来。
美国R.E.Burger燃煤电厂ECO系统可去除95% 的SO2和90%的NOx。最近,岑可法等人提出了一种基于直流电晕放电自由基簇射的ECO方法。该法采用带喷嘴的放电电极大幅地提高了电极气被分解的概率,从而产生更多的活性物质。
但是,ECO法采用的吸收剂氨极易挥发,会造成泄漏和空气污染。另外,由于是对整个烟道进行放电,放电条件恶劣,电耗较高。
3 有机钙盐脱硫、脱硝技术
传统的钙盐吸收剂(如石灰石)在炉内高温环境下易快速烧结,比表面积下降,脱硫效果差,且对NO没有脱除效果。有机钙是由钙元素与有机酸结合而成,煅烧后形成的CaO孔隙丰富,比表面积远大于普通石灰石,因此其脱硫能力远高于普通的石灰石。同时,南于其煅烧过程中可析出有机气体,在合适的气氛下还具有明显的脱硝效果,据文献报道,有机钙对燃煤产生的H2S、HC1、Hg蒸汽等污染物也具有良好的脱除效果。
但由于有机钙的生产成本高,影响了其工业推广。
近年来,人们发现利用含有有机质的各种废弃物,通过热裂解工艺制备热解油,与石灰石混合,可制备廉价的、适用于工业脱硫、脱硝的有机钙。加拿大Dynamotive公司首先开发了炉内加有机钙脱硫、脱硝技术,通过高温裂解垃圾废物生成的有机油与钙基化合物反应生成有机钙,喷入炉膛燃烧,在高温条件下瞬间发生膨胀、分解和燃烧,从而可以获得较高的脱硫、脱硝效率。
试验证明该工艺对SO2,的去除率高达90%,NOx去除率达80%以上。肖海平等对有机钙脱硫、脱硝机理进行了系统研究,并探讨了温度、含氧量等对有机钙脱硫、脱硝效果的影响。日前,河北省环境科学研究院与中国科学院化工冶金研究所合作开发了一种利用玉米秸秆等生物质资源制备热解油和混合有机钙盐的脱硫、脱硝剂,此项技术为国内首创。用该技术处理玉米秸秆得到中热值煤气、热解油和生物炭,没有任何废物,其中煤气的热值与城市煤气相当;热解油可制脱硫、脱硝剂,实现废物资源化;生物炭可用作绿色肥料、脱水剂、缓释剂。该技术具有良好的商业化应用前景和市场竞争优势。
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