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新型脱硫脱硝剂的研发进展 脱硫脱硝设备行业是指为火力发电厂、钢铁厂、化工厂等提供脱硫脱硝技术及设备的行业。随着环保要求的日益严格,脱硫脱硝剂的研发也取得了显著进展,以下是对新型脱硫脱硝剂研发进展的详细分析: 1、一体化工艺:脱硫脱硝一体化工艺已经成为各国控制烟气污染的研发热点。目前,大多数脱硫脱硝一体化工艺仅停留在研究阶段,尽管已经有少量示范工程应用,但由于运行费用较高,制约了其大规模推广应用。开发适合我国国情,投资少、运行费用低、效率高、副产品资源化的脱硫脱硝一体化技术成为未来发展的重点。 * wet-fgd+scr/sncr组合技术:即湿式烟气脱硫和选择性催化还原(scr)或选择性非催化还原(sncr)技术脱硝组合。湿式烟气脱硫常用的是采用石灰或石灰石的钙法,脱硫效率大于90%,但缺点是工程庞大,初投资和运行费用高,且容易形成二次污染。选择性催化还原脱硝反应温度为250\~450℃时,脱硝率可达70%\~90%。该技术成熟可靠,目前在全球范围尤其是发达国家应用广泛,但该工艺设备投资大,需预热处理烟气,催化剂昂贵且使用寿命短,同时存在氨泄漏、设备易腐蚀等问题。选择性非催化还原脱硝的温度区域为870\~1200℃,脱硝率小于50%,缺点是工艺设备投资大,需预热处理烟气,且设备易腐蚀。 * 干法烟气脱硫脱硝一体化技术:包括固相吸收/再生法、气/固催化同时脱硫脱硝技术、吸收剂喷射法以及高能电子活化氧化法。根据吸附材料的不同,又可分为活性炭吸附法和活性焦吸附法两种,其脱硫脱硝原理基本相同。活性炭吸附法整个脱硫脱硝工艺流程分两部分,即吸附塔和再生塔。而活性焦吸附法只有一个吸附塔,塔分两层,上层脱硝,下层脱硫,活性焦在塔内上下移动,烟气横向流过塔。 * 活性炭纤维脱硫脱硝技术:将活性炭制成直径20μm左右的纤维状,极大地增大了吸附面积,提高了吸附和催化能力。经过发展,现在该技术脱硫脱硝率可达90%。 * 微波诱导催化还原脱硫脱硝技术:将活性炭吸附和微波技术结合起来,用活性炭作为氮氧化物载体,利用微波能诱导,可实现脱硫脱硝率达到90%以上。 * 活性氧化铝吸附法:该法的吸附剂是以r-氧化铝为载体,用碱或碱成分盐的溶液喷涂载体,然后将浸泡过的吸附剂加热、干燥,去除残余水分而制成。吸附剂吸附饱和后可以再生,再生过程是将吸附饱和的吸附剂送入加热器,在温度600℃左右加热使得氮氧化物被释放,然后将氮氧化物循环送回锅炉的燃烧器中。 * cuo吸附法:采用cuo/al2o3或cuo/sio2作吸附剂(cuo含量通常在4%\~6%)进行脱硫脱硝,整个反应分两步。第一步,在吸附器中,在300℃\~450℃的温度范围内,吸附剂与二氧化硫反应,生成硫酸铜。由于氧化铜和生成的硫酸铜对氨还原氮氧化物有很高的催化活性,结合scr法进行脱硝。第二步,在再生器中,吸附剂吸收饱和后生成的硫酸铜被送到再生器中再生,一般用氢气或甲烷对硫酸铜进行还原,再生出的二氧化硫可通过克劳斯装置进行回收制酸;还原得到的金属铜或硫化亚铜在吸附剂处理器中用烟气或空气氧化成氧化铜,生成的氧化铜又重新用于吸收还原过程。该工艺能达到90%以上的二氧化硫脱除率和75%\~80%的氮氧化物脱除率。 * pahlman工艺:采用一步法干式洗涤,可脱除烟气中99%以上的硫氧化物,并可选择性地或同时除去99%的氮氧化物,排放尾气完全符合环境标准。由于它采用无机化合物作吸收剂,而不是传统工艺中的氨,因此其副产物是可回收的硝酸盐和硫酸盐,而不是需要堆埋的污染环境的石膏副产物。该工艺适用于以天然气或煤为燃料的发电厂,目前仍在实验阶段,未见诸工业应用。 * snox联合脱硫脱硝技术:由丹麦haldor topsor公司开发,是将二氧化硫氧化为三氧化硫后制成硫酸回收,并用选择性催化还原法scr去除氮氧化物。此工艺可脱除95%的二氧化硫、90%的氮氧化物和几乎所有的颗粒物。 * desonox工艺:由degussa、lentjes和lurgi联合开发,该工艺除了将烟气中的二氧化硫转化为三氧化硫后制成硫酸,以及用scr除去氮氧化物外,还能将一氧化碳及未燃烧的烃类物质氧化为二氧化碳和水。此工艺脱硫脱硝效率较高,没有二次污染,技术简单,投资及运行费用较低,适用于老厂的改造。 * snrb工艺:是一种新型的高温烟气净化工艺,由b&w公司开发。该工艺能同时去除二氧化硫、氮氧化物和烟尘,并且都是在一个高温的集尘室中集中处理。由于将三种污染物的脱除集中在一个设备上,从而降低了成本并减少了占地面积。缺点是要求的烟气温度为300℃\~500℃,就需要采用特殊的耐高温陶瓷纤维编织的过滤袋,因而增加了成本。 * parsons烟气清洁工艺:已发展到中试阶段,燃煤锅炉烟气中的二氧化硫和氮氧化物的脱除效率能达到99%以上。该工艺是在单独的还原步骤中同时将二氧化硫催化还原为硫化氢,氮氧化物还原为氮气,剩余的氧还原为水;从氢化反应器的排气中回收硫化氢;从硫化氢富集气体中生产元素硫。 * 烟气循环流化床联合脱硫脱硝技术:由lurgi gmbh研究开发,该方法用消石灰作为脱硫的吸收剂脱除二氧化硫,产物主要是硫酸钙和10%的亚硫酸钙;脱硝反应使用氨作为还原剂进行选择催化还原反应,催化剂是具有活性的细粉末化合物硫酸亚铁·七水合物,不需要支撑载体,运行温度在385℃。该系统在德国投入运行的结果表明,在钙硫比为1.2\~1.5、氨氮比为0.7\~1.03时,脱硫效率为97%,脱硝效率为88%。 2、高效催化剂与吸附剂:新型脱硫脱硝剂的研发集中在高效脱硫脱硝催化剂和新型吸附剂上。这些催化剂和吸附剂具有更高的活性和选择性,能够在更低的温度下实现高效的脱硫脱硝效果。例如,某些新型催化剂可以在200℃以下的温度下实现高脱硫脱硝效率,大大降低了能耗和设备成本。 3、资源化利用:随着技术的不断进步,脱硫脱硝剂的资源化利用也成为研究的重点。通过优化脱硫脱硝工艺,可以将脱硫脱硝过程中产生的副产品进行资源化利用,如生产硫酸、石膏、化学肥料等,从而实现脱硫脱硝过程的零排放或低排放。 新型阻垢剂的研发进展 新型阻垢剂的研发是水处理领域一个持续活跃的研究方向,旨在提高阻垢效率、增强环保性能并拓宽应用范围。以下是新型阻垢剂研发的主要进展: 1、绿色阻垢剂:随着环保要求的日益严格,开发环境友好型或绿色阻垢剂成为热点。例如,聚环氧琥珀酸(PESA)和聚天冬氨酸(PASP)因其生物降解性好、低毒无害而被视为理想的替代品。这些聚合物阻垢剂能够有效抑制钙、镁等矿物质的沉积,同时减少对环境的影响。 2、高性能复合阻垢剂:如高效阻垢剂,采用有机膦酸、聚羧酸和磺酸盐共聚物的复合配方,具有优异的螯合与分散性能,能有效解决灰水管道的结垢问题,体现了阻垢剂在特定应用场景下的定制化和高性能化趋势。 3、膜专用阻垢剂:针对反渗透、纳滤等膜分离技术的阻垢需求,新型膜阻垢剂的研发注重提高与膜材料的兼容性,减少膜污染,延长膜寿命。 4、智能响应型阻垢剂:研究者正在探索能够根据水质变化自动调节效能的智能型阻垢剂,这类阻垢剂能够在特定条件下更高效地工作,比如通过pH敏感性或温度响应性来优化阻垢效果。 5、纳米技术的应用:将纳米材料如纳米粒子引入阻垢剂中,可以提高阻垢剂的分散性和稳定性,实现更高效的垢层控制。但同时需注意评估其生态安全性和长期使用效果。 6、生物基阻垢剂:利用生物技术从天然资源中提取或生物合成的阻垢剂,这类阻垢剂通常具有更好的生物降解性和环境相容性。 综上所述,新型脱硫脱硝剂和阻垢剂的研发均取得了显著进展,这些新型化学剂的应用将有助于提高工业生产效率、降低能耗和减少环境污染。 |
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