催化还原烟气中SO2到单质硫的研究进展

综述了烟气中催化还原SO₂到单质硫的研究进展，着重介绍了无氧及含氧体系下以H₂和CO为还原剂，将SO₂还原为单质硫的主要研究成果，主要包括各种催化剂的组成、性能和催化机理，并对催化还原脱硫的研发趋向作了展望。     

镁法烟气脱硫副产物热解回收MgO的研究

镁法烟气脱硫工艺是利用MgO浆液吸收烟气中的SO2,脱硫副产物经过热解还原为MgO后,可再次制浆从而实现吸收剂的循环利用。对某火电厂的脱硫副产物进行分析,发现每克干渣中含MgSO3 0.723 g（折算值）,具有良好的回收利用价值。分别考察了热解温度、恒温时间等热解条件对热解产物的影响,发现在热解温度750℃、恒温时间2 h时,MgO回收率可达到59.8%。热解温度低于750℃时,脱硫副产物单质硫析出占理论硫比例为6.0%;当热解温度达到900℃时,单质硫析出达到了24.0%。故在热解脱硫副产物时,应控制热解温度以减少单质硫的析出。     

燃煤烟气中脱硫脱硝技术简述

燃煤烟气中二氧化硫和氮氧化物的危害已众所周知,其中SO2的控制采用了湿式石灰石-石膏法、烟气循环流化床法、海水脱硫等技术,以湿式石灰石-石膏法为主。对于氮氧化物控制,一般采用的较成熟工艺是在脱硫装置后面加装一套脱硝装置如选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR),以选择性催化还原(SCR)为主,从而实现联合脱硫脱氮,这是分级治理方式。这种方式不仅占地面积大,而且投资和运行费用高,为了降低烟气净化的费用,开发同时脱硫脱硝新技术、新设备已迫在眉睫。     

钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验

提出了一种应用钙基脱硫剂脱除冶炼烟道气中高浓度SO_2并回收硫单质的方法。通过热力学模拟多种硫化物与SO_2之间的反应,筛选得出硫化钙(Ca S)适合作为化学链脱硫技术的脱硫剂,它在400~650℃范围内可将SO_2还原为单质硫,生成的固相产物为Ca SO_4而非Ca O。通过固定床反应器内的脱硫实验,发现温度对脱硫率和硫单质回收率影响较大。在400~650℃范围内温度越高,脱硫率和硫单质回收率越大;当温度高于600℃时,脱硫率和硫单质回收率基本相等。提高空速,则会降低脱硫率和硫单质回收率,但两者的差值随空速增大逐渐减小。当烟气中SO2浓度小于1%时,脱硫率维持在99.8%基本不变;SO_2浓度升至3.45%后,平均脱硫率急剧下降至92.1%;SO_2浓度越高,平均脱硫率越低。硫单质回收率随SO_2浓度增大存在一最佳范围。在脱硫反应后期,粒径较大的脱硫剂颗粒脱硫性能较低。SEM照片表明了脱硫剂颗粒随反应温度的升高团聚现象更为明显,XRD表征证明了反应中SO_2气体被还原为升华硫颗粒。     

催化还原二氧化硫为单质硫的研究进展

催化还原二氧化硫为单质硫不仅可消除二氧化硫污染,而且可得到有价值的单质硫。本文对分别以炭、氢气、甲烷、一氧化碳等为还原剂将二氧化硫还原为单质硫的催化剂、反应过程及催化机理做了详细阐述;分析了各种还原剂还原二氧化硫的优缺点,指出炭热还原二氧化硫和直接利用烟气中一氧化碳还原二氧化硫是未来发展的重要方向。     

脉冲等离子体还原脱硫技术通过鉴定

日前，由华中科技大学承担的“脉冲等离子体还原脱硫技术研究”在武汉通过了科技成果鉴定。该技术综合了催化还原脱硫和脉冲还原脱硫的技术特点，先利用还原剂在催化剂和合适的反应条件下将SO2还原为单质S，残余的少量SO2再经脉冲放电等离子体技术处理，进一步提高脱硫效率。     

烟气还原脱硫催化剂的反应机理研究进展

综述了烟气直接还原至单质硫催化剂的研究进展,主要介绍了负载型催化剂、金属氧化物催化剂、钙钛矿催化剂以及萤石型催化剂在不同种类还原剂条件下的脱硫效果,并分析了二氧化硫转化率及生成单质硫选择性受温度、氧气和水蒸汽等因素的影响。总结各种催化剂性能和脱硫机理,并从脱硫机理角度指出了各种催化剂存在的问题及研发方向。     

钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验

提出了一种应用钙基脱硫剂脱除冶炼烟道气中高浓度SO₂并回收硫单质的方法。通过热力学模拟多种硫化物与SO₂之间的反应,筛选得出硫化钙（CaS）适合作为化学链脱硫技术的脱硫剂,它在400～650℃范围内可将SO₂还原为单质硫,生成的固相产物为CaSO₄而非CaO。通过固定床反应器内的脱硫实验,发现温度对脱硫率和硫单质回收率影响较大。在400～650℃范围内温度越高,脱硫率和硫单质回收率越大;当温度高于600℃时,脱硫率和硫单质回收率基本相等。提高空速,则会降低脱硫率和硫单质回收率,但两者的差值随空速增大逐渐减小。当烟气中SO₂浓度小于1%时,脱硫率维持在99.8%基本不变;SO₂浓度升至3.45%后,平均脱硫率急剧下降至92.1%;SO₂浓度越高,平均脱硫率越低。硫单质回收率随SO₂浓度增大存在一最佳范围。在脱硫反应后期,粒径较大的脱硫剂颗粒脱硫性能较低。SEM照片表明了脱硫剂颗粒随反应温度的升高团聚现象更为明显,XRD表征证明了反应中SO₂气体被还原为升华硫颗粒。     

基于Aspen Plus的0.3MWth CFB燃煤中试装置全流程模拟

循环流化床锅炉具有煤种适应性广,负荷调节能力强,污染物超低排放等优点,被广泛应用于煤的清洁燃烧。为探究循环流化床污染物生成和排放规律,以0.3 MWthCFB燃煤中试装置系统为实际模型,利用Aspen Plus对煤燃烧和污染物控制装置全流程建模。采用Gibbs最小自由能热力学分析方法对煤燃烧产物进行了分析计算,并利用软件自带的灵敏度分析工具,对不同的操作参数进行了灵敏度分析,预测了锅炉运行参数对烟气组分、选择性催化还原脱硝效率和石灰石-石膏湿法烟气脱硫效率的影响规律,获得了过量空气系数、烟气温度、氨氮比和钙硫比对NOx和SOx脱除效率以及SO3生成的影响曲线。结果表明,在循环流化床煤燃烧条件下,温度变化对NOx和SOx的生成影响显著,温度升高会促进NH3、HCN等前驱物的转化,促进燃料氮生成NOx;高温条件下,SO2生成反应的化学平衡向正方向移动,但反应速率会随温度和浓度的升高而降低,SO3则与之相反。在选择性催化还原脱硝过程中,较低温度时,脱硝率随温度升高而增加,最佳活性温度在360℃左右; SCR反应温度低于380℃时,SO3含量呈显著上升趋势,380℃出现一极大值点,而后趋于平缓并略有下降。NSR1时,脱硝率随氨氮比增加而增加,最佳氨氮比在1.05。湿法烟气脱硫过程中,增加钙硫比能明显提高脱硫效率,最佳钙硫比在1.05左右,并降低SO3排放;脱硫系统入口烟气温度升高会导致脱硫效率降低,但促进了SO3的生成。     

CSC硫转移剂在催化烟气治理中的工业应用

某催化裂化装置增设烟气脱硫设施后可实现外排烟气的环保达标,但是在实际运行中存在烟气脱硫设施吸收浆液循环量波动大和碱液消耗量大的问题。通过使用CSC硫转移剂,在催化原料性质基本不变的条件下,催化再生烟气中的SO2浓度大幅度下降,极大缓解了烟气脱硫设施的脱硫压力,不仅降低了烟气脱硫设施的运行成本,而且减缓了设备的腐蚀和结垢,有利于装置长周期运行。同时使用CSC硫转移剂对装置产品分布和产品收率无不良影响。     

RFS09烟气硫转移助剂在催化裂化装置中的应用

为了降低催化裂化再生烟气中SO_2的排放浓度,某石化有限责任公司催化裂化装置按照稀土助燃剂的添加方式,往再生系统加入烟气硫转移助剂RFS09。试用结果表明,该催化裂化装置在正常开工期间、不做任何工艺技术改造的情况下,只要通过加注烟气硫转移助剂RFS09,便可以实现烟气中SO_2达标排放,并且烟气硫转移助剂RFS09的加入对催化裂化催化剂的性质、产品分布及产品性质无明显影响。     

烧结烟气活性炭脱硝机制

烧结烟气氮氧化物(NOx)排放占钢铁行业NOx排放总量的50％以上,随着环保法规的日益严格,现有及新建烧结机只有装设烟气脱硝装置才能满足排放法规的NOx排放要求.而活性炭微孔丰富、比表面积大、吸附能力强,低温时即可同时脱除烟气中的SO2、NOx、粉尘及其他有害气体.因此,低温烧结烟气活性炭脱硝具有显著的特点及技术优势,...     

丙酮裂解自由基加入下的钙钛矿脱硫催化剂

利用XRD和XPS分析考察了丙酮加入后含氧脱硫钙钛矿催化剂LaCoO3的物相结构和表面状态变化。结果表明:氧破坏催化剂的活性相(硫化物)成为氧化物和硫酸盐,丙酮裂解出的自由基能除去烟气中的氧,大大提高了SO2的转化率;光解丙酮由于对SO2的氧化作用,对催化剂的活性相有影响,产生硫酸盐(LaO)2SO4,使S的收率不高;热解丙酮对催化剂的活性相没有破坏,保持La2O2S和CoS相,与预硫化后催化剂一致。     

用氨-酸法脱除工业烟气中低浓度SO2生产硫酸铵

简述用氨-硫酸法脱除烟气中低浓度SO2,并利用回收的SO2生产硫酸和硫酸铵的工艺过程;介绍利用该工艺技术在国内建成投产的第1套烟气脱硫工业装置的设计和运行概况.推荐将该项技术列为我国今后烟气脱硫的主要工艺技术加以推广.     

Catalytic removal of SO2, NO and HCl from incineration flue gas over activated carbon-supported metal oxides

Activated carbon-supported copper, iron, or vanadium oxide catalysts were exposed to incineration flue gas to investigate the simultaneous catalytic oxidation of sulfur dioxide/hydrogen chloride and selective catalytic reduction of nitrogen oxide by carbon monoxide. The results show that AC-supported catalysts exhibit higher activities for SO₂ and HCl oxidation than traditional γ-Al₂O₃-supported catalysts and the iron and vanadium catalysts act as catalysts instead of sorbents, and can decompose sulfate with evolution of SO₃ and then regenerate for more SO₂ adsorption to take place. The AC-supported catalysts also display a high activity for NO reduction with CO generated from a flue gas incineration process and the presence of SO₂ in the incineration flue gas can significantly promote catalytic activity. Using CO as the reducing agent for NO reduction is more effective than using NH₃, because NH₃ may be partially oxidized in the presence of excess O₂ (12 vol%. in the incineration flue gas used) to form N₂, which can decrease the overall extent of NO reduction.     

基于循环经济角度考虑的烟气脱硫

我国正处在大规模控制二氧化硫的排放阶段．烟气脱硫是控制二氧化硫排放的主要技术手段，根据循环经济思路考虑烟气脱硫技术特点、工艺和脱硫副产物出路等方面具有重要的意义。目前烟气脱硫大部分采用石灰石／石膏抛弃法，这只是将气体污染物转化为固体废物。并没有从根本上解决问题。本文提出了一种烟气脱硫的循环经济思路：先用石灰石脱除烟气中的二氧化硫气体，然后生成的脱硫石膏加工制成石膏建材，剩余的水经处理后循环利用。该工艺不但脱除了烟气中的二氧化硫，而且基本实现了闭路循环，对环境影响很小。这种烟气脱硫方法充分考虑了资源的循环利用，符合循环经济的发展理念，能有效促进环境与经济的和谐发展。     

氨吸收法同时脱硫脱硝的实验研究

在自行设计的吸收塔反应器中,以氨水作为吸收剂,研究其对SO2和NOx的脱除效果,在氨法脱硫的工艺条件下对SO2的脱除率为100%,NOx脱除率可达72%。对SO2和NOx的吸收条件进行了研究,发现吸收液中SO32-浓度是影响脱硫脱硝率的重要因素。提出了选择性催化氧化(SCO)和氨法烟气脱硫相结合的氨吸收法同时脱硫脱硝技术,此法可用于改造现有氨法烟气脱硫设备,达到SO2和NOx同时脱除的目的。     

活性炭混合钢渣烧结烟气脱硫脱硝实验研究

采用混合法用钢渣与活性炭制备混合钢渣活性炭吸附剂，对其进行XRF, BET, SEM和FT-IR等表征，于可编程电加热固定床反应器中进行模拟烧结烟气脱硫脱硝实验，考察反应温度、SO2浓度及[NH3]/[NO]浓度比、O2含量等因素对混合钢渣活性炭的吸附及催化性能的影响。结果表明，模拟烧结烟气中SO2初始浓度0.06vol%, NO初始浓度0.04vol%, O2含量15vol%及反应温度120℃条件下，最高脱硫脱硝率分别为79%和34%。按浓度比[NH3]/[NO]=1通入还原剂NH3时，脱硫脱硝率均升高，表明钢渣具有一定催化还原作用。脱硝率随反应温度升高而下降，O2含量提高有利于混合钢渣活性炭对SO2和NO的吸附。掺混钢渣降低了吸附剂的比表面积，但钢渣中含一定量Fe2O3，具有一定催化还原作用，有利于NO吸附。同时，加入钢渣也是对固废资源的合理利用，达到“以废制污”的目的。     

燃煤发电厂SCR烟气脱硝系统的研究

随着我国对环境保护的日益重视,尤其是对燃煤发电厂氮氧化物的排放要求更加严格,为此需要安装烟气脱硝系统以降低氮氧化物排放,目前我国燃煤发电厂烟气脱硝系统大多选用选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺,文章主要探讨了目前燃煤发电厂SCR烟气脱硝工作中存在的问题,为今后燃煤发电厂SCR烟气脱硝的研究提供了一些建议。