燃煤锅炉烟气NOx污染等离子体治理技术
迄今为止,世界各国开发的燃煤烟气NOx (NO、NO2)治理技术种类颇多。按脱除机理不同,可分成两大类,即传统烟气NOx治理技术和等离子体过程NOx治理技术。传统烟气NOx治理技术,一般按照常规的方法对煤燃烧过程NOx生成进行控制或对燃煤烟气中的NOx进行脱除。等离子体过程烟气NOx治理技术的核心是,通过适当的方式产生等离子体,依靠等离子体内部的微观物理化学过程脱除NOx。传统的燃煤锅炉烟气NOx污染的控制主要有两种途径,即燃烧过程中NOx控制技术和尾部烟气脱硝技术。前者的基本原则是减少燃烧过程中的NOx的生成量,如低氧燃烧法、两段燃烧法、烟气再循环法;后者则是对尾气中的NOx进行治理,如选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、吸附法等。传统烟气NOx治理技术由于NOx脱除效率低或费用过高,不能满足日益严格的环保要求。从20世纪70年代开始,国外相继开发了一些新技术,拟取代传统烟气NOx处理技术。这些技术包括:(1)电子束法;(2)脉冲电晕法;(3)直流电晕法;(4)介质阻挡放电法;(5)表面放电法等。这些技术的共同特征在于,通过一定的方式在烟气中产生等离子体, NOx等污染性气体在等离子体区被分解或氧化,浓度降低到排放标准以下。
传统的烟气污染物处理技术都存在难以克服的缺点,传统的烟气脱硝技术由于效率低或成本太高,不能满足烟气脱硝的要求或不适合我国的国情。更重要的是,它们无法对烟气中多种污染物同时进行综合治理,使得如果要对烟气中多种污染物进行控制,必须采用不同的处理设备,导致费用大大增加。等离子体烟气治理技术是国外烟气脱硝研究的主流。其中,电晕放电技术是最富研发潜力、最有应用前景的技术。这些技术从开始研究到现在还不到20年,目前还不成熟,许多课题有待进一步研究。
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