CuO/γ2Al2O3烟气联合脱硫脱氮

技术研究进展

王　雁　郑楚光

(华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,武汉430074)

摘　要　燃烧等带来的SO2和NO x是酸雨的主要来源,开发能联合控制SO2与NO x污染的技术具有极大的应用前景。本文对国内外研究的干法CuO/γ2Al2O3烟气联合脱硫脱氮技术的研究历史与现状进行了详细的评述,并指出了该项技术在实际运行中存在的问题。

关键词　氧化铜　氧化铝　烟气　联合脱硫脱氮

Progress in the combined copper oxide SO2

and NO x removal system for flue gas

Wang Yan　Zheng Chuguang

(State K ey Laboratory of Coal Combustion,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430074) Abstract　SO2、NO x produced from combustion are main precursors of acid rain.In contrast to using

simple desulfurificazation or denitrification system,combined removal of SO2and NO x in one system has great

application prospect.The paper gives a detailed review of removal of SO2and NO x simultaneously by using CuO/γ2Al2O3,and points out some problems during its practical operation.

K ey w ords　copper oxide;aluminum oxide;flue gas;combined removal of SO2and NO x

1　前　言

燃煤锅炉配置烟气脱硫装置仍是目前降低SO2排放最有效的途径之一。现阶段最成熟的烟气脱硫是干式或湿式的石灰石/石膏法,但其高昂的投资和运行费用以及所消耗的大量水资源成为该项技术在我国推广应用的瓶颈。除此之外,钙基脱硫所带来的另一个较为困难的问题是产生大量的废弃物,形成二次污染。喷雾干燥法和吸收剂喷射法(炉内或烟道),以其产生易于处理的干的废弃物,且投资较省的优点得到一定程度的应用,但存在脱硫率较低的问题(一般为80%左右)。

由于烟气中除了SO2外还有相当量的NO x,因此,开发能联合控制SO2与NO x污染的技术具有极大的应用前景。目前的SO2/NO x联合脱除工艺多数处于研究开发阶段,只有在一些燃用中、低硫煤的电厂得到商业应用。主要包括:固体吸收/再生法、气固催化法、电子束法、脉冲电晕等离子体法等[1]。

采用可再生的CuO/γ2Al2O3一体化吸收/催化

剂进行烟气联合脱硫脱氮具有多方面的优点[2]:能同时脱硫脱氮、吸收剂用量较少、处理后的烟气无需再热可自行排烟、吸收剂再生出浓的SO2、便于加工成各种硫产品、无其他副产品和二次污染物,几乎全部适用于对老厂加装。

2　基本原理和流程化学

氧化铜联合脱硫脱氮法,利用负载于多孔载体γ2Al

2

O3上的CuO与烟气中的SO2和O2反应生成CuSO4以达到脱硫目的;在N H3和O2存在的条件下,CuO、CuSO4又可作为催化NO x还原为N2的催化剂;当吸收剂吸收SO2达到饱和时,可利用CH4、H2等将其还原再生,得到较高浓度的SO2和Cu, SO2经回收可进一步加工成硫酸、硫磺和液体SO2等,Cu遇到烟气中游离的O2会生成可供重新使用的CuO[3]。

总脱硫反应如下:

CuO(s)+SO2(g)+1/2O2(g)→CuSO4(s)

该反应低于450℃即可转化完全,当温度上升,

第3卷第11期环境污染治理技术与设备Vol.3,No.11 2002年11月Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control Nov.2002