低溫等離子脫硫脫硝技術(shù).

1、 目 錄 v 公司簡介 v 等離子技術(shù)簡介 v 低溫等離子體產(chǎn)生方法 v 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 v 等離子脫硫脫硝技術(shù)優(yōu)勢 v 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) v 附件二 傳統(tǒng)脫硝技術(shù) v 附件三 脫硝新技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝2 公司簡介 n紫晶環(huán)保成立于2011年 n致力于等離子脫硫脫硝技術(shù)的研發(fā)、設(shè)計及工 程實施 n擁有ddbd等離子體脫硫脫硝的核心技術(shù) n具有一流的技術(shù)團(tuán)隊，在ddbd等離子體節(jié)能技 術(shù)研發(fā)與設(shè)備生產(chǎn)、鍋爐煙氣脫硫脫硝脫汞新 技術(shù)研發(fā)與設(shè)備生產(chǎn)、鍋爐煙氣脫硫脫硝傳統(tǒng) 技術(shù)應(yīng)用及其它環(huán)保配套技術(shù)研發(fā)等工業(yè)廢氣 整體解決方案研發(fā)的優(yōu)勢 n擁有國內(nèi)最大的工業(yè)廢氣治理設(shè)備

2、加工基地 2021-5-11等離子脫硫脫硝3 等離子技術(shù)簡介 等離子體定義 等離子體是物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)。它由電離 的導(dǎo)電氣體組成，其中包括六種典型的粒子，即電 子、正離子、負(fù)離子、激發(fā)態(tài)的原子或分子、基態(tài) 的原子或分子以及光子。 等離子體是由上述大量正負(fù)帶電粒子和中性粒 子組成的，并表現(xiàn)出集體行為的一種準(zhǔn)中性氣體， 也就是高度電離的氣體。無論是部分電離還是完全 電離，其中的負(fù)電荷總數(shù)等于正電荷總數(shù)，所以叫 等離子體。 2021-5-11等離子脫硫脫硝4 等離子體分類 按等離子體溫度分類 按等離子體所處的 狀態(tài)分類 高溫等離子體 低溫等離子體 熱等離子體 冷等離子體 平衡等離子體 非平衡等離

3、子體 等離子技術(shù)簡介 2021-5-11等離子脫硫脫硝5 大自然中的等離子體 結(jié) 冰 融 化 凝 固 升 華 蒸發(fā) 凝結(jié) 物質(zhì)的存在狀態(tài)：一般會呈現(xiàn)出固態(tài) 液態(tài)氣態(tài)三種物態(tài)的轉(zhuǎn)化過程，我們把這 三種基本形態(tài)稱為物質(zhì)的三態(tài)。 等離子技術(shù)簡介 2021-5-11等離子脫硫脫硝6 太陽雷電極光 霓虹燈 日光燈 等離子電視 等離子體態(tài)(plasma)被稱為物質(zhì)的第四態(tài)。 因為電離過程中正離子和電子總是成對出現(xiàn)， 所以等離子體中正離子和電子的總數(shù)大致相等， 總體來看為準(zhǔn)電中性。 據(jù)印度天體物理學(xué)家沙哈的計算，宇宙中 的99.9%的物質(zhì)處于等離子體狀態(tài)，如太陽、電 離層、極光、雷電等；人工生成等離子體的方

4、 法，如熒光燈、霓虹燈、電弧焊、電暈放電等。 等離子技術(shù)簡介 2021-5-11等離子脫硫脫硝7 次大氣壓輝光放電 滑動電弧放電 輝光放電 介質(zhì)阻擋放電 大氣壓輝光放電 射頻放電 射流放電 電暈放電 低溫等離子體產(chǎn)生的方法 2021-5-11等離子脫硫脫硝8 低溫等離子體的產(chǎn)生方法 輝光放電(glow discharge) 輝光放電屬于低氣壓放電，工作壓力一般都低于 10mbar，其構(gòu)造是在封閉的容器內(nèi)放置兩個平行的 電極板，利用電子將中性原子和分子激發(fā)，當(dāng)粒子 由激發(fā)態(tài)降回至基態(tài)時會以光的形式釋放出能量。 電源可以為直流電源也可以是交流電源。熒光燈的 發(fā)光即為輝光放電。目前的應(yīng)用范圍僅局限于

5、實驗 室、燈光照明產(chǎn)品和半導(dǎo)體工業(yè)等。 2021-5-11等離子脫硫脫硝9 電暈放電(corona discharge) 氣體介質(zhì)在不均勻電場中的局部自持放電， 是最常見的一種氣體放電形式。在曲率半徑很 大的尖端電極附近，由于局部電場強(qiáng)度超過氣 體的電離場強(qiáng)，使氣體發(fā)生電離和激勵，因而 出現(xiàn)電暈放電。 電暈放電反應(yīng)器的設(shè)計主要參考電源的性 質(zhì)而有所不同，有直流電暈放電和脈沖式電暈 放電。利用電暈放電可以進(jìn)行靜電除塵、污水 處理、空氣凈化等。 低溫等離子體產(chǎn)生的方法 2021-5-11等離子脫硫脫硝10 介質(zhì)阻擋放電(dielectric barrier discharge, dbd) 介質(zhì)阻擋

6、放電(dbd)是有絕緣介質(zhì)插入放電 空間的一種非平衡態(tài)氣體放電又稱介質(zhì)阻擋電暈 放電或無聲放電。介質(zhì)阻擋放電能夠在高氣壓和 很寬的頻率范圍內(nèi)工作，通常的工作氣壓為 104106。電源頻率可從50hz至1mhz。 低溫等離子體產(chǎn)生的方法 2021-5-11等離子脫硫脫硝11 雙介質(zhì)阻擋放電（double dielectric barrier discharge，ddbd） 雙介質(zhì)阻擋放電是有兩層絕緣介質(zhì)插入 放電空間的一種非平衡態(tài)氣體放電。雙介質(zhì) 阻擋放電技術(shù)是介質(zhì)阻擋放電技術(shù)放電密度 的1500倍。 低溫等離子體產(chǎn)生的方法 2021-5-11等離子脫硫脫硝12 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 等離子脫

7、硫脫硝概述 雙介質(zhì)阻擋低溫等離子體脫硫技術(shù)是應(yīng)用雙介質(zhì)阻 擋低溫等離子體技術(shù)對鍋爐煙氣中的二氧化硫進(jìn)行 活化，然后煙氣在吸收塔與尿素水溶液逆流接觸， 二氧化硫被迅速吸收，達(dá)到了脫硫的目的?；罨?的二氧化硫分子荷電，反應(yīng)活性非常高，表現(xiàn)在單 位體積的吸收劑吸收能力大大增加，吸收塔的強(qiáng)度 大幅度提高，并可以使用較小的液氣比，降低了投 資費用及運行費用。 2021-5-11等離子脫硫脫硝13 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 等離子脫硫脫硝概述 雙介質(zhì)阻擋低溫等離子體脫硝技術(shù)是應(yīng)用雙介質(zhì)阻擋 低溫等離子體技術(shù)對鍋爐煙氣中的一氧化氮進(jìn)行氧化， 變成二氧化氮，然后煙氣在吸收塔與脫硝吸收劑溶液 逆流接觸，二氧化氮

8、被迅速吸收，達(dá)到了脫硝的目的。 2021-5-11等離子脫硫脫硝14 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 等離子脫硫技術(shù) 鍋爐煙氣從除塵系統(tǒng)出來以后，進(jìn)入雙介質(zhì)阻擋放 電等離子體活化反應(yīng)器，煙氣中的二氧化硫被ddbd產(chǎn)生 的大量電子、離子、自由基等活化，二氧化硫分子荷電， 提高了反應(yīng)活性。根據(jù)所用吸收劑的不同，形成了兩種 方案。 方案一：被活化后的二氧化硫分子遇到尿素水溶液 后，迅速與之發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸銨、硫酸銨，經(jīng)過 濃縮、離心分離、干燥、包裝后作為化肥外賣處理。 反應(yīng)方程式： co(nh2)2+so2+2h2o+=(nh4)2so3+2co2 co(nh2)2+so2+2h2o+1/2o2=(nh

9、4)2so4+2co2 h2so4+ca(oh)2= caso4+2h20 2021-5-11等離子脫硫脫硝15 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 ddbd 活化活化 尿素尿素 吸收塔吸收塔 尿素尿素 水溶液水溶液 煙囪煙囪 除塵后煙氣除塵后煙氣 ddbdddbd脫硫尿素吸收工藝流程簡圖脫硫尿素吸收工藝流程簡圖 2021-5-11等離子脫硫脫硝16 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 等離子脫硫技術(shù) 方案二：被活化后的二氧化硫分子遇水后，迅速與 之發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸、硫酸，經(jīng)過石灰水溶液中和 為中性后排入污水處理系統(tǒng)。 反應(yīng)方程式： so2+h2o=h2so3 so2+h2o+1/2o2=h2so4 h2so4+

10、ca(oh)2= caso4+2h20 2021-5-11等離子脫硫脫硝17 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 ddbd 活化活化 水水 吸收塔吸收塔 石灰石灰 中和池中和池 煙囪煙囪 除塵后煙氣除塵后煙氣 ddbdddbd脫硫脫硫水水吸收工藝流程簡圖吸收工藝流程簡圖 2021-5-11等離子脫硫脫硝18 等離子脫硝技術(shù) 鍋爐煙氣經(jīng)過除塵、脫硫、除水等過程達(dá)到等 離子體進(jìn)氣條件后，進(jìn)入等離子體，在高能電子直 接轟擊及自由基的作用下，一氧化氮被氧化成二氧 化氮，氧化度可根據(jù)現(xiàn)場工況進(jìn)行一系列設(shè)置達(dá)到 控制要求。二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸。 反應(yīng)式如下： 2no+o2=2no2 3no2+h2o=2hno3+

11、no 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 2021-5-11等離子脫硫脫硝19 等離子脫硝技術(shù) 因為二氧化氮與水反應(yīng)后，仍生成一氧化氮，導(dǎo)致 氮氧化物的去除率達(dá)不到要求。我公司與中科院某研究 所經(jīng)過3年的研究，上萬次的實驗，研發(fā)成功二氧化氮 吸收劑，很好地解決了二氧化氮吸收效率不高的問題。 該吸收劑的主要成分為尿素、ph緩沖劑、螯合物等多種 物質(zhì)，并按照嚴(yán)格的配方及配料程序復(fù)配而成。 反應(yīng)機(jī)理如下： 4co(nh2)2+6no2=4co2+7n2+8h2o 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 2021-5-11等離子脫硫脫硝20 等離子脫硝技術(shù) 若廢氣中的一氧化氮、二氧化氮摩爾比為1:1，遵 從如下的反應(yīng)機(jī)理： 2o

12、h-+no+no22no2-+h2o 2no2-+(nh2)2co2n2+co2+h2o+2oh- 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 2021-5-11等離子脫硫脫硝21 等離子脫硫脫硝技術(shù)簡介 ddbd 氧化氧化 no2 吸收塔吸收塔 no2 吸收劑吸收劑 煙囪煙囪 除塵脫硫后煙氣除塵脫硫后煙氣 ddbdddbd脫硝脫硝工藝流程簡圖工藝流程簡圖 2021-5-11等離子脫硫脫硝22 等離子脫硫脫硝技術(shù)優(yōu)勢 1.環(huán)保綠色技術(shù)：整套工藝無廢水、廢氣、廢固體物產(chǎn)生，無氨逃逸現(xiàn) 象，是真正的環(huán)保綠色技術(shù)。 2.不使用催化劑：該工藝不使用催化劑，可以避免使用催化劑產(chǎn)生的一 些問題，如：催化劑中毒、堵塞、阻力大、

13、高溫反應(yīng)、危險固廢物的污染等。 3.安全：該工藝可以不依賴氨，徹底杜絕了氨使用中的一些安全問題，如液 氨泄露引起的中毒、凍傷、爆炸等。 4.效率高：脫硫效率高，脫硝效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。 5.深度除塵：因為該系統(tǒng)采用的濕法脫硫、濕法脫硝，實現(xiàn)了深度除塵。 6.自動化程度高：可以實現(xiàn)即開即停。 2021-5-11等離子脫硫脫硝23 等離子脫硫脫硝技術(shù)優(yōu)勢 7.無需改造鍋爐：對鍋爐尾部煙氣進(jìn)行處理，不需要進(jìn)行鍋爐改造，保 證了鍋爐的完整性。 8.現(xiàn)場中試：等離子脫硫脫硝技術(shù)可以進(jìn)行現(xiàn)場中試，效果容易確定，避 免了傳統(tǒng)工藝只能做數(shù)字模擬和工藝模型的不確定性。 9.常溫運行：此技術(shù)可以在常溫下

14、運行，運行溫度區(qū)間可以在30到80 之間。 10.設(shè)備清洗：等離子裝置帶有內(nèi)部自動清洗系統(tǒng)，可以對該設(shè)備進(jìn)行干 法除塵、水洗、蒸汽洗，能保證設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。 11.設(shè)備成熟：該技術(shù)在voc治理領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，裝備化已經(jīng)有 6年的運行經(jīng)驗，并且 voc治理工藝的工況更復(fù)雜。 2021-5-11等離子脫硫脫硝24 12.操作彈性大：等離子體脫硫脫硝技術(shù)能夠應(yīng)對鍋爐負(fù)荷變動導(dǎo)致的污 染物濃度增加帶來的問題。 13.操作潛力大：等離子體脫硫脫硝技術(shù)操作潛力大，只需進(jìn)行局部改造， 就能滿足哪怕是再嚴(yán)格的環(huán)保要求。 14.市場巨大：電廠鍋爐只占所有工業(yè)鍋爐總量的1/60，電廠鍋爐的除塵 脫硫脫

15、硝技術(shù)已經(jīng)達(dá)到比較高的治理水平，大量中小鍋爐對環(huán)境污染pm2.5的貢獻(xiàn)較大， 迫切需要解決此類問題。 15.中小鍋爐：該技術(shù)面向75t/h以下中小型鍋爐，尤其是無法采用其他脫 硝技術(shù)的鏈條爐排爐、玻璃窯爐、陶瓷窯爐，以及產(chǎn)生氮氧化物的化工裝置。 16.多種污染物控制技術(shù)：該技術(shù)可以進(jìn)行多種污染物的協(xié)同控制， 使用等離子脫汞技術(shù)正在與中科院高能物理研究所合作開發(fā)中。 等離子脫硫脫硝技術(shù)優(yōu)勢 2021-5-11等離子脫硫脫硝25 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 按脫硫反應(yīng)物干濕狀態(tài)分為： 濕法：石灰石石灰石膏濕法、氨洗滌脫硫、 海水洗滌脫硫等 干法：爐內(nèi)噴鈣、干式催化脫硫等 半干法：噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣加尾

16、部增濕活 化法、煙氣循環(huán)流化床脫硫法等 2021-5-11等離子脫硫脫硝26 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 濕法脫硫工藝 煙氣與含有脫硫劑溶液接觸，發(fā)生脫硫反應(yīng)，其脫硫生成物的生 成和處理均在濕態(tài)下進(jìn)行。 優(yōu)點：氣液反應(yīng)，脫硫速度快； 煤種適應(yīng)性好； 脫硫效率和脫硫劑利用率高，ca/s1時，脫硫率可達(dá)90 。 缺點：硫后煙氣溫度低（一般低于露點），需進(jìn)行煙氣再熱，否 則so3腐蝕嚴(yán)重； 廢水二次污染。 2021-5-11等離子脫硫脫硝27 基本原理：煙氣在吸收塔內(nèi)同石灰石漿料進(jìn)行反 應(yīng)，生成亞硫酸鈣，再用空氣強(qiáng)制氧化得到石膏。 石灰石石膏濕法脫硫 應(yīng)用最廣、技術(shù)最為成熟且運行最可靠的fgd工藝， 占脫

17、硫技術(shù)的90%以上，可滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)。 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝28 石灰石漿液洗滌脫硫系統(tǒng)工藝流程石灰石漿液洗滌脫硫系統(tǒng)工藝流程 2021-5-11等離子脫硫脫硝29 氨法脫硫工藝特點： 活性高，脫硫率高，對煙氣條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)； 脫硫產(chǎn)物為0.20.6mm的硫酸銨晶體，可作農(nóng)用 肥料，可滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)； 不產(chǎn)生廢水、廢渣，能耗低； 氨的價格高，氨逃逸會引起環(huán)境問題。 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝30 海水脫硫:天然海水通常呈堿性，具有吸收so2的能力。 典型工藝：挪威abb的flakt-hydro和bechtel工藝 1998年，深

18、圳西部電廠引進(jìn)flakthydro 工藝特點： 工藝簡單，投資和運行費用低 無需廢物和廢水處理系統(tǒng) 硫酸鹽對海洋環(huán)境影響小 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝31 將脫硫劑漿液在吸收塔內(nèi)進(jìn)行霧化，然后與煙 氣中so2反應(yīng)，同時發(fā)生傳熱反應(yīng)，使霧化液滴不 斷蒸發(fā)干燥，最后脫硫產(chǎn)物以干態(tài)沉在塔底或隨 煙氣離開。 干法/半干法脫硫技術(shù) 噴霧干燥法脫硫技術(shù)： 爐內(nèi)噴鈣尾部增濕技術(shù)lifac： 保留爐內(nèi)噴鈣的脫硫系統(tǒng)，在尾部煙道增設(shè)一 個獨立的活化反應(yīng)器，將爐內(nèi)未反應(yīng)完的cao通過 霧化水進(jìn)行活化后再次脫出煙氣中的so2。 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝32

19、干法/半干法脫硫工藝 優(yōu)點：投資費用低，對低硫煤可滿足排放標(biāo) 準(zhǔn) 設(shè)備不易腐蝕、結(jié)垢 耗能低 缺點：脫硫副產(chǎn)物利用不成熟 脫硫效率低 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝33 半干半濕法脫硫技術(shù):中國環(huán)境科學(xué)研究院在國家“九五”科 技攻關(guān)項目、國家“863”計劃、中央環(huán)保專項資金等項目的 支持下，開發(fā)了一種半干半濕法脫硫技術(shù)。 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝34 蒸汽輸送氧化技術(shù)：水蒸汽與石灰反應(yīng)生 成強(qiáng)堿性的消石灰，氧化亞硫酸鹽； 采用煙氣自動補(bǔ)償裝置，實現(xiàn)脫硫效率與 鍋爐工況變化的良好匹配性和穩(wěn)定性； 采用鍋爐廢水進(jìn)行增濕降溫 ca/s1.3時，脫

20、硫效率穩(wěn)定在85%-90%。 半干半濕法脫硫技術(shù)主要特點： 附件一 傳統(tǒng)脫硫技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝35 在燃燒過程中抑制nox生成，即低氮燃燒技術(shù)。 爐內(nèi)脫硝: 煙氣脫硝: 干法煙氣脫硝：用氣態(tài)反應(yīng)劑使煙氣中的nox還原 為n2和h2o，主要有選擇性催化還原法（scr）、選擇性 非催化還原法（sncr）等。 濕法煙氣脫硝：將不溶于水的no氧化為no2，然后 再用水或其他吸收劑進(jìn)行吸收脫除。 附件二 傳統(tǒng)脫硝技術(shù) 2021-5-11等離子脫硫脫硝36 低氮燃燒技術(shù) nox產(chǎn)生機(jī)理: 熱力型熱力型noxnox：（空氣中的氮氣：（空氣中的氮氣n n2 2被氧化而成被氧化而成nono）

21、；溫度高）；溫度高 于于15001500的高溫區(qū)。的高溫區(qū)。 快速型快速型noxnox：碳?xì)漕惾剂显谶^量空氣系數(shù)：碳?xì)漕惾剂显谶^量空氣系數(shù)199%99% 2021-5-11等離子脫硫脫硝56 資源回收型多污染物協(xié)同控制技術(shù) 中國環(huán)境科學(xué)研究院在國家“863”計劃等項目的支持 下，開發(fā)了基于氨法脫硫工藝的資源回收型多污染物協(xié)同 控制技術(shù)。 開發(fā)思路： 根據(jù)no可與no2化合成溶于氨水等堿性溶液的n2o3的原理 ，通過將現(xiàn)有成熟的制硝酸工藝和氨法脫硫工藝結(jié)合，根據(jù) 煙氣中no的含量向煙氣中配比等量的no2,在氨法吸收工藝中 將nox、so2等協(xié)同去除，該技術(shù)生成的副產(chǎn)物為硫酸銨、硝 酸銨、氯銨等農(nóng)用化肥。 2021-5-11等離子脫硫脫硝57 資源型煙氣多污染物協(xié)同控制工藝流程簡圖資源型煙氣多污染物協(xié)同控制工藝流程簡圖 2021-5-11等離子脫硫脫硝58 資源回收型多污染物協(xié)同控制技術(shù) 采用配氣的方法在煙道氣中引入采用配氣的方法在煙道氣中引入nono2 2，使煙氣中的，使煙氣中的nono和和 nono2 2配比比例為配比比例為1