尿素还原法
尿素还原法的原理是尿素分子的酰胺结构与亚硝酸反应,产生无毒的N2、 co2和水蒸气。尿素还原法有两种,一种是将尿素与待焙烧的催化剂颗粒直接混合,进行焙烧。该法适用于任何一种含硝酸盐催化剂焙烧尾气的处理。冶金工程另一种是混捏法,即在生产催化剂的过程中,将尿素与催化剂的其他组分一起加人,然后混 捏、成型、焙烧。
尿素还原法是脱除焙烧尾气NCX的一种经济有效的方法。
2N02 + H20 —HN02 + HN03 2HN03 —2HN02+02 2HN02+C0(NH2)2 —2N2+C02+3H20
固体吸附法
固体吸附法是一种采用吸附剂吸附NO-的方法。冶金工程通常按照吸附剂种类进行分类。目前常用的吸附剂有分子筛、活性炭、硅胶、泥煤等。
分子筛吸附法
利用分子筛作为吸附剂来净化NC\是吸附法中最为看好的一种方法,国外已 有工业装置用于处理硝酸尾气,可将NC\浓度由(1500〜3000) X1CT6降低到50X10-6。用作吸附剂的分子筛有氢型丝光沸石、氢型皂沸石、脱铝丝光沸石、BX 型分子筛等。丝光沸石是一种蕴藏景较多、硅铝比高、热稳定性及耐酸性强的天然 铝硅酸盐,其化学组成为Na2Al2Siw024 • 7H20。冶金工程用H+代替Na+可得到氢型丝 光沸石。氢型丝光沸石分子筛成笼型孔洞骨架的晶体,具有很髙的比表面积(500〜1000m2/g),由12圆环组成的直筒塑主孔道截面呈椭圆形,平均孔径6.8X 10_wm。吸附主要在主孔道内进行。
3N02+ H20—2HN03+N0 2N0 + 02—2N02 由于水分子直径为2. 76X10_1()m且极性强,比N(X更容易被沸石吸附,因此冶金工程使用水蒸气可将沸石内表面上吸附的NO,置换解析出来,丝光沸石经干燥后得以再生。
活性炭吸附法
活性炭对低浓度NCI有很高的吸附能力,其吸附量超过分子筛和硅胶。但冶金工程活性炭在300°C以上有自燃的可能,给吸附和再生造成较大困难。
活性炭不仅能吸附N02,还能促进NO氧化成N02,特定品种的活性炭还可使NCX还原成N2,即
2NO + C—N2+ C02 2N02+ 2C—N2+ ZCOz 活性炭可定期用碱液再生处理
2N02 +2NaOH —NaN03 +NaN02 + H20
电子束法
电子束(electron beam,EB)法的原理是利用电子加速器产生的高能电子束,直接照射待处理的烟气,通过高能电子与烟气中氧分子及水分子碰撞,使之离解、电离,形成非平衡等离子体,其中所产生的大量活性粒子(如• OH和H()2 等)与污染物进行反应,使之氧化去除。冶金工程但是电子束照射法中能量利用率低,设备结构复杂,占地面积大,X射线的屏蔽与防护问题也不容易解决。此外,电子枪价格昂贵,电子枪及靶窗的寿命短。
脉冲电晕技术
脉冲电晕技术采用窄脉冲高压电源供能,在极短时间内电子被加速而成为高能电子,其他质量较大的离子由于惯性大,在脉冲瞬间来不及被加速而基本保持静止。因此,冶金工程放电所提供的能量大多用于产生高能电子,能量效率较高。
由于脉冲电晕技术中所用设备简单,可以由常见的静电除尘设备适当改造而成,在烟气净化方面可集脱硫脱硝和除尘为一体,从而大大节省了投资和占地面积。因此,脉冲电晕技术巳经在烟气脱硫脱硝方面进行了较为广泛的研究。冶金工程但脉冲电晕技术也存在制造大功率脉冲电源技术复杂、成本很高、火花开关寿命较短、 需定期更换等不足。
国外对电子束法和脉冲电晕法烟气脱硫脱硝技术研究表明,能耗过大将是限制它们实际应用的主要不利因素。目前,电子束法和脉冲电晕法烟气脱硫脱硝技 术在实际过程中往往加人氨气作吸收剂。冶金工程但氨气直接加人到烟气中,烟气中co2 将吸收部分氨气(氨的炭化)。由于烟气中C02浓度是S02和浓度的几百倍,这样将迫使氨气量加大,运行成本增加。同时,在实际应用过程中,氨气不能完全反应,易造成氨气泄漏。