《煙氣脫氮脫硫》課件

煙氣脫氮脫硫煙氣凈化是一項關(guān)鍵的環(huán)境保護技術(shù)。通過脫除煙氣中的氮氧化物和二氧化硫,可以大幅減少污染排放,為更清潔的大氣環(huán)境做出貢獻。課程導(dǎo)言課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)員全面了解煙氣脫硫脫硝技術(shù)的原理和應(yīng)用，掌握常用工藝流程及設(shè)備選型。課程內(nèi)容包括大氣污染現(xiàn)狀、煙氣成分分析、脫硫脫硝技術(shù)種類、工藝參數(shù)優(yōu)化、設(shè)備選型及實際案例分析等方面。學(xué)習(xí)收獲通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠針對不同行業(yè)和煙氣特點,選擇合適的脫硫脫硝技術(shù)及裝備,達到污染物達標(biāo)排放。大氣污染對環(huán)境和人體健康的危害大氣污染物排放對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,造成酸雨、沙塵暴、溫室效應(yīng)等問題,危害動植物生存。同時有毒有害氣體也會侵害人體健康,引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾病、肺癌等,嚴(yán)重影響居民生活質(zhì)量?？刂拼髿馕廴臼侨鐣餐呢?zé)任,需要政府、企業(yè)和公眾通力合作,采取有效的污染治理措施,為子孫后代創(chuàng)造一個更加優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。煙氣中污染物的組成和特點1二氧化硫(SO?)是工業(yè)過程中燃料燃燒產(chǎn)生的主要污染物之一，會引起酸雨和霧霾。2氮氧化物(NOx)包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO?)，是形成光化學(xué)煙霧的主要原因。3顆粒物(PM)如飛灰和煙塵等,會危害人體健康,引起呼吸系統(tǒng)疾病。4重金屬如汞、鉛等,會通過食物鏈富集,對人體造成嚴(yán)重毒害。煙氣脫硫的重要性減少酸雨煙氣中含有大量二氧化硫,如果不進行脫硫處理,會導(dǎo)致酸雨問題,嚴(yán)重破壞環(huán)境。保護人體健康直接吸入含有二氧化硫的煙氣對人體呼吸系統(tǒng)有害,進行脫硫處理可以減少這種危害。遵守排放標(biāo)準(zhǔn)許多地區(qū)已制定嚴(yán)格的二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn),只有通過煙氣脫硫才能達到排放要求。減少設(shè)備腐蝕含硫煙氣會加速設(shè)備和管道的腐蝕,進行脫硫可以延長設(shè)備使用壽命。干式煙氣脫硫技術(shù)1吸附利用活性炭或石灰石等吸附劑捕獲SO22噴干噴入石灰乳或堿液,通過化學(xué)反應(yīng)脫除SO23催化利用催化劑加快SO2的氧化還原反應(yīng)干式脫硫技術(shù)通過物理和化學(xué)作用去除煙氣中的二氧化硫。它具有投資和運行成本低、占地面積小等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于各類燃煤設(shè)施。這種技術(shù)是實現(xiàn)煙氣脫硫的重要手段之一。濕式煙氣脫硫技術(shù)1高效去除SO2濕式脫硫利用水或化學(xué)溶液與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，能夠高效去除90%以上的SO2。2廣泛適用性濕式脫硫工藝適用于高濃度的SO2煙氣，可應(yīng)用于各類燃料燃燒的煙氣處理。3產(chǎn)出資源化利用濕式脫硫過程會產(chǎn)生石膏等副產(chǎn)品，可進行資源化利用，減少廢棄物排放。富氧燃燒煙氣脫硫1增加氧氣含量通過增加空氣中氧氣比例來提高燃燒效率2提高煙氣溫度高溫有利于煙氣中硫氧化反應(yīng)的進行3促進化學(xué)反應(yīng)高溫高氧條件有利于硫氧化成二氧化硫4提高脫硫效率二氧化硫易被溶液或吸附劑捕捉富氧燃燒是一種有效的煙氣脫硫方法。通過增加空氣中氧氣含量,可以提高燃燒效率和煙氣溫度,有利于煙氣中硫元素氧化成二氧化硫。高溫高氧條件下,二氧化硫易被溶液或吸附劑有效捕捉,從而達到高效脫硫的目的。石灰石-石膏法脫硫煙氣預(yù)處理將煙氣中的灰塵和其他雜質(zhì)去除,以保護后續(xù)設(shè)備。石灰石吸收將煙氣與石灰石漿液充分接觸,使二氧化硫被石灰石吸收。氧化反應(yīng)通入空氣氧化吸收的硫化鈣,生成硫酸鈣(石膏)。石膏回收將生成的石膏從懸浮液中分離出來,并對其進行進一步處理。氨法濕式脫硫1吸收塔采用噴霧式或板式吸收塔2氨水溶液使用高濃度氨水吸收二氧化硫3析出硫酸銨二氧化硫被吸收后生成硫酸銨4脫硫效率高可達到99%以上的脫硫率氨法濕式脫硫采用高濃度氨水溶液吸收煙氣中的二氧化硫,氨水與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸銨。該方法脫硫效率高,可達99%以上,是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫技術(shù)之一。焦化廢液法脫硫煙氣洗滌將煙氣通入經(jīng)過預(yù)處理的焦化廢液中，使SO2溶解吸收于液體中。反應(yīng)生成二氧化硫二氧化硫與焦化廢液中的亞硫酸根發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化硫。二氧化硫的回收經(jīng)過進一步的工藝處理，可以從反應(yīng)生成的二氧化硫中回收硫酸或硫磺。廢液的處理處理后的焦化廢液可以適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值后循環(huán)使用，實現(xiàn)廢液的資源化利用。煙氣脫硝技術(shù)1選擇性催化還原法通過在催化劑的作用下將氮氧化物還原為無害的氮氣2選擇性非催化還原法利用尿素或氨水作為還原劑在高溫下將氮氧化物還原3低溫等離子體脫硝利用電子束或高頻等離子體產(chǎn)生活性氧自由基氧化還原氮氧化物4吸附法脫硝采用活性炭等吸附劑吸附并富集煙氣中的氮氧化物5生物脫硝技術(shù)利用脫硝細菌或藻類將煙氣中的氮氧化物生物降解煙氣脫硝技術(shù)是指利用物理、化學(xué)或生物等方法將煙氣中的氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)的過程。主要技術(shù)包括選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、低溫等離子體法、吸附法和生物脫硝等。采用合適的脫硝技術(shù)可以大幅降低煙氣中的氮氧化物排放。選擇性催化還原法脫硝1原理選擇性催化還原法利用氨作為還原劑,在催化劑的作用下將煙氣中的氮氧化物還原為氮氣和水。2優(yōu)勢該方法脫硝效率高,可以達到90%以上。同時還可以去除煙氣中的顆粒物。3工藝流程首先將氨水霧化噴入煙道,然后經(jīng)過由釩鈦等組成的催化劑床層,最后排出干凈的煙氣。選擇性非催化還原法脫硝噴入還原劑將氨水或尿素等還原劑噴入煙氣中，利用還原劑的還原作用將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮氣和水。氣體反應(yīng)在高溫條件下，還原劑與煙氣中的氮氧化物發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，分解為無害的氮氣和水。無需催化劑與選擇性催化還原法不同，該方法無需使用昂貴的催化劑，操作更加簡單經(jīng)濟。脫硝效率脫硝效率可達80%以上，符合嚴(yán)格的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。低溫等離子體脫硝1離子化等離子體產(chǎn)生高能電子,使煙氣中的氮氧化物被離子化。2還原反應(yīng)高能電子與氮氧化物反應(yīng),將其還原為氮氣和水。3脫硝效率通過調(diào)節(jié)等離子體參數(shù),可達到80%以上的脫硝效率。低溫等離子體脫硝技術(shù)利用高能電子對煙氣中的氮氧化物進行離子化和還原反應(yīng),從而實現(xiàn)脫硝的目的。這種方法無需添加化學(xué)品,操作簡單,能耗低,可用于中小型鍋爐煙氣的脫硝處理。吸附法脫硝1原理吸附法利用多孔吸附劑,通過化學(xué)或物理吸附作用去除煙氣中的氮氧化物。常用的吸附劑有活性炭、分子篛、鈦酸鹽等。2特點吸附法操作簡單、效率高、可以與脫硫工藝集成。但需要定期更換或再生吸附劑,運行成本較高。3應(yīng)用吸附法廣泛應(yīng)用于各類火電廠、工業(yè)鍋爐、化工企業(yè)等,可以達到90%以上的脫硝效率。生物脫硝技術(shù)1微生物處理利用特定的脫硝細菌分解NOx2厭氧反應(yīng)器在缺氧條件下進行生物脫硝3高效脫硝可以去除90%以上的NOx生物脫硝技術(shù)利用特定的脫硝細菌,在厭氧反應(yīng)器內(nèi)將煙氣中的氮氧化物分解成無害的氮氣。這種方法可以高效地去除90%以上的氮氧化物,是一種環(huán)保、經(jīng)濟的脫硝技術(shù)。脫硫脫硝一體化技術(shù)1提高效率相比分離設(shè)置的脫硫和脫硝裝置,一體化技術(shù)可以更高效地去除煙氣中的硫氧化物和氮氧化物。2降低成本一體化設(shè)計可以減少設(shè)備投資和運行維護成本,提高煙氣凈化的經(jīng)濟性。3節(jié)約空間緊湊的一體化裝置可以節(jié)省大量的安裝空間,適合在空間受限的場所應(yīng)用。煙氣凈化裝置的組成和工藝裝置組成煙氣凈化裝置由煙氣進口、脫硫、脫硝、除塵和煙氣排放等部分組成,確保煙氣中的各種污染物得到有效去除。工藝流程煙氣凈化的主要工藝包括預(yù)處理、脫硫、脫硝、除塵等步驟,通過各工藝的協(xié)同作用最終達到煙氣凈化目標(biāo)。主要設(shè)備煙氣凈化裝置的主要設(shè)備包括反應(yīng)塔、除塵器、吸收塔、脫硝裝置等,根據(jù)具體工藝配置不同的設(shè)備。干式脫硫脫硝一體化裝置干式脫硫脫硝一體化裝置結(jié)合了干式煙氣脫硫和選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù),實現(xiàn)了煙氣中二氧化硫和氮氧化物的同步去除。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡單,能耗低,適用于各種規(guī)模的發(fā)電廠和工業(yè)鍋爐。其主要工藝包括:燃料預(yù)處理、煙氣脫硫反應(yīng)、催化劑層煙氣脫硝以及尾氣處理等環(huán)節(jié)。通過優(yōu)化工藝參數(shù),可以實現(xiàn)煙氣中SO?和NOx的高效去除,滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。濕式脫硫脫硝一體化裝置濕式脫硫脫硝一體化裝置采用濕式脫硫和選擇性催化還原(SCR)脫硝的結(jié)合工藝。這種集成裝置可以同時去除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物,實現(xiàn)高效的多污染物協(xié)同控制。整體集成設(shè)計可以降低成本,提高空間利用率和能量效率。該裝置通過噴淋塔進行濕式脫硫,利用石灰石等吸收劑與二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為硫酸鈣沉淀。接著再采用SCR催化反應(yīng)器進行脫硝,利用氨及催化劑將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。特殊行業(yè)煙氣凈化技術(shù)化工行業(yè)化工行業(yè)的煙氣包含有害物質(zhì)如重金屬、酸性氣體等。采用雙堿法、活性炭吸附等多種技術(shù)對煙氣進行深度凈化非常重要。鋼鐵行業(yè)鋼鐵行業(yè)高溫?zé)煔庵泻写罅糠蹓m、一氧化碳等污染物。利用靜電除塵、袋式除塵等技術(shù)降低排放至國標(biāo)水平是關(guān)鍵。垃圾焚燒行業(yè)垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣含有二噁英、重金屬等有毒有害物質(zhì)。采用噴干吸附、選擇性催化還原等方法確保達標(biāo)排放是重中之重。焦化行業(yè)焦化行業(yè)煙氣中含有氨、硫化氫等污染物。通過濕式吸收、催化氧化等工藝有效去除這些污染物非常必要。煙氣凈化裝置的設(shè)計原則1污染物排放標(biāo)準(zhǔn)需要充分考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護法規(guī),確保煙氣凈化裝置能夠達到嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。2系統(tǒng)穩(wěn)定性確保裝置在長期運行中保持高效運轉(zhuǎn),減少停機和故障風(fēng)險。3經(jīng)濟性和能源效率在保證排放指標(biāo)的前提下,優(yōu)化設(shè)計以降低投資和運行成本。4環(huán)境友好性盡量減少二次污染,合理處置生成的廢棄物。煙氣凈化裝置的操作管理實時監(jiān)測對煙氣凈化裝置的各項指標(biāo)進行實時監(jiān)測和記錄,及時發(fā)現(xiàn)并解決運行問題。定期維護根據(jù)設(shè)備使用情況,制定科學(xué)合理的保養(yǎng)和維修計劃,確保裝置穩(wěn)定高效運行。專業(yè)培訓(xùn)對運行管理人員進行專業(yè)培訓(xùn),提高他們的操作技能和故障處理能力。優(yōu)化調(diào)整根據(jù)實際情況持續(xù)優(yōu)化運行參數(shù),提高脫硫脫硝效率,降低運行成本。煙氣凈化裝置的維護保養(yǎng)定期檢查定期對凈化裝置進行全面檢查,及時發(fā)現(xiàn)并解決問題,確保裝置正常穩(wěn)定運行。清潔保養(yǎng)定期對裝置內(nèi)部進行清潔,清除積累的灰塵和污垢,維持裝置的高效運轉(zhuǎn)。備件更換按時更換易損件,如濾袋、噴嘴等,延長裝置使用壽命。技術(shù)培訓(xùn)定期組織運行和維護人員的技術(shù)培訓(xùn),提升管理水平。煙氣凈化技術(shù)的發(fā)展趨勢智能化與自動化未來的煙氣凈化技術(shù)將更加智能化和自動化,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù),實現(xiàn)設(shè)備的遠程監(jiān)測和自主優(yōu)化。節(jié)能降耗在追求高效脫硫脫硝的同時,煙氣凈化技術(shù)還將更加注重節(jié)能降耗,采用新材料新工藝以提高能量利用效率。綠色環(huán)保未來的煙氣凈化技術(shù)將更加注重綠色環(huán)保,減少二次污染,通過資源化利用實現(xiàn)尾氣的循環(huán)再利用。煙氣凈化裝置的投資與效益分析初期投資成本包括設(shè)備采購、安裝及調(diào)試等費用，一般較高。高性能的煙氣凈化系統(tǒng)投資成本可能達到幾百萬人民幣。運行成本包括電力、水、化學(xué)品等費用，根據(jù)不同工藝在10-30萬人民幣/年不等。節(jié)能及污染物削減效果可大幅降低煙氣中二氧化硫、氮氧化物等污染物，并減少能源消耗。環(huán)境及健康效益減少對環(huán)境及人體健康的危害，可獲得良好的社會效益。總體而言，煙氣凈化系統(tǒng)的投資與運營成本較高，但其環(huán)境保護和能耗節(jié)約效果顯著，從長遠來看具有良好的經(jīng)濟效益和社會價值。煙氣凈化技術(shù)的應(yīng)用案例煙氣凈化技術(shù)在電力、鋼鐵、水泥等行業(yè)廣泛應(yīng)用,取得了顯著成效。例如某鋼鐵廠采用濕式煙氣脫硫技術(shù),成功降低了煙氣中二氧化硫含量,改