凈化技術(shù)是指根據(jù)燃煤中有毒害氣體及煙塵的物理、化學性質(zhì)的特點,對其中的污染物予以脫除、凈化的技術(shù)。主要分為、煙氣除塵和煙氣脫硝等三大類技術(shù),其作用分別是脫除煙氣中的SO2、凈化煙氣中的粉塵和脫除煙氣中的氮氧化物NOx。
煙氣的成分及性質(zhì)與燃煤的性質(zhì)、鍋爐的型號及燃燒方式等密切相關(guān)。其中的粉塵量主要取決于燃燒方式及煤質(zhì)情況,飛灰的化學成分以SiO2和Al2O3為主,兩者之和一般大于70%,此外,還有Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、TiO2、SO3等。一般煤粉爐飛灰的粒度在3~10μm之間,粒度小于10μm的約占20%~40%。
SO2是無色有強烈刺激性氣味的氣體,溶點為-72.7℃,沸點為-10℃,易液化。在SO2中,S的化合價為+4,是硫的中間化合價,所以SO2既有氧化性又具有還原性,尤以還原性為顯著。SO2只有在強還原劑的作用下才表現(xiàn)出氧化性,例如SO2能被H2S所還原生成單質(zhì)硫,在500℃時,SO2在鋁釩土的催化作用下可以被CO還原成單質(zhì)硫和二氧化碳。
NO、NO2中的N也是中間價態(tài)。NO在水中的溶解度很小,而且不與水發(fā)生反應,常溫下NO很容易被氧化生成NO2
NO2是紅棕色氣體,具有特殊臭味,有毒。在21.2℃凝聚為紅棕色液體。在冷卻過程中顏色逐漸變淺,最后變?yōu)闊o色,在-11.2℃時變?yōu)闊o色晶體,這是由于冷卻時聚合成無色的N2O4的緣故。NO2與水反應生成硝酸和NO。
SO2、NO2都是中等強度的酸性氧化物,易與堿反應:
NO和NO2具有較強的氧化性,能被C,NH3等還原劑所還原:
煙氣凈化就是基于以上污染物的物理、化學性質(zhì)的特點來進行的。利用煙氣中飛灰顆粒與煙氣密度及電性質(zhì)的差異,可以用水膜、>袋式和電除塵器等來凈化除去飛灰。
根據(jù)煙氣中SO2性質(zhì)的差異及脫除工藝的特點,可將煙氣技術(shù)分為濕法和干法兩大類。濕法一般是用石灰水淋洗煙氣,SO2變成亞硫酸鈣或硫酸鈣的槳狀物而除去。干法主要有噴霧干燥法、噴干石灰粉法以及活性炭吸附法等。
煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展滯后于煙氣技術(shù)。目前已經(jīng)開發(fā)出的較有工業(yè)應用價值的煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性翡翠花環(huán)元(SNR)工藝和選擇性催化還原(SCR)工藝。