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電子束輻照法煙氣脫硝技術(shù)講解

作者： 2015年11月23日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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一、NOX脫除原理 煙氣中NOX的主要成份為NO，NO/NO2遠(yuǎn)大于1。NOX脫除屬純輻射化學(xué)過程，可由以下反應(yīng)表示： NO+HO2=NO2+OH NO+O3=NO2+O2 NO+O+M=NO2+M NO+OH+M=HNO2+M HNO2+OH=NO2+H2O NH3+OH=NH2+H2O NO+N=N2+O
一、NOX脫除原理

煙氣中NOX的主要成份為NO，NO/NO2遠(yuǎn)大于1。NOX脫除屬純輻射化學(xué)過程，可由以下反應(yīng)表示：

NO + HO2 = NO2 + OH
NO + O3 = NO2 + O2
NO + O + M = NO2 + M
NO + OH + M = HNO2 + M
HNO2 + OH = NO2 + H2O
NH3 + OH = NH2 + H2O
NO + N = N2 + O
NO + NH2 = N2 + H2O
NO2 + H = NO + OH
NO2 + OH + M = HNO3 + M
NO2 + O = NO + O2
NO2 + NH2 = N2O + H2O
N + O2 = O + NO
NO2 + N = N2O + O
NO+ + 2H2O = HNO2 + H3O+

二、工藝流程

電子束輻照法煙氣脫硫脫硝技術(shù)(簡稱EBP技術(shù))是利用電子束（電子能量為800keV~1MeV）輻照煙氣，將煙氣中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)化成硫酸銨和硝酸銨的一種煙氣脫硫脫硝技術(shù)。工藝流程見圖7－36。除塵凈化后的煙氣通過煙氣調(diào)質(zhì)塔調(diào)節(jié)煙氣的溫濕度（降低溫度、增加含水量），在反應(yīng)器入口噴入氨氣，然后流經(jīng)反應(yīng)器。在反應(yīng)器中，煙氣被電子束輻照產(chǎn)生多種活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)氧化煙氣中的SO2和NOx，生成的硫酸銨和硝酸銨顆粒由副產(chǎn)物收集裝置回收，凈化后的煙氣經(jīng)煙氣排空?；厥盏母碑a(chǎn)品經(jīng)造粒處理后，可作為肥料供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用。

電子束輻照煙氣脫硫脫硝工藝流程示意圖

1．煙氣預(yù)處理系統(tǒng)

煙氣預(yù)處理系統(tǒng)主要由除塵和冷卻兩部分組成，用于對鍋爐排放的高溫?zé)煔?/SPAN>(＞150℃)除塵、降溫和增濕。
除塵效率的高低直接影響副產(chǎn)物的顏色和成分。同時，由于粉塵中的部分離子吸收高能電子，使反應(yīng)過程的能耗有一定影響。一般要求粉塵含量較低，通常采用電除塵器。

冷卻塔用于將煙氣溫度降低到合適的反應(yīng)溫度和增加煙氣中用于產(chǎn)生等離子體的H2O的含量。冷卻塔種類很多，效果最好的是噴淋冷卻塔。SO2和NOX脫除效率和溫度的關(guān)系研究結(jié)果表明：煙氣溫度降低，脫除效率提高，最佳溫度60～70℃。

2．加速器輻照處理系統(tǒng)

加速器輻照處理系統(tǒng)由加速器和反應(yīng)器組成。通常采用電壓800～1000keV的直流電子加速器，功率由煙氣處理量、SO2和NOX入口濃度及脫除效率決定。電子束吸收劑量增大，SO2和NOX脫除效率增高。目前，日本日新高電壓公司、法國的Vivirad公司及俄羅斯等國家可提供該類加速器。

反應(yīng)器通常選用圓柱體或長方體，體積V根據(jù)煙氣處理量Q和煙氣在反應(yīng)器中的停留時間T確定(V=Q×T)，停留時間6～10秒。均流器的主要目的是均勻煙氣氣流，使流經(jīng)反應(yīng)器的煙氣被電子束均勻輻照。

 
圓柱體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖

電子束發(fā)生裝置由發(fā)生電子束的直流高壓電源、電子加速器及窗箔冷卻裝置組成。電子在高真空的加速管里通過高電壓加速，加速后的電子通過保持高真空的掃描管透射過一次窗箔及二次窗箔(均為30～50μm的金屬箔)照射煙氣。窗箔冷卻裝置是向窗箔間噴射空氣進(jìn)行冷卻、控制因電子束透過的能量損失引起的窗箔溫度的上升。圖為電子加速器結(jié)構(gòu)示意圖。

電子束發(fā)生裝置示意圖
1－主電源入口；2－整流變壓器；3－高壓電纜；4－絕緣盒；5－燈絲；6－加速管；7－加速電極；8－分壓電阻；9－X掃描線圈；10－Y掃描線圈；11－真空泵；12－照射窗；13－反應(yīng)器
 
3．氨投加裝置
氨投加裝置由液氨貯槽、液氨蒸發(fā)器、氣氨緩沖罐、氨計量投加泵和自動控制裝置組成。貯槽中的液氨經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)為氣氨，氨氣經(jīng)由設(shè)置在反應(yīng)器中的噴頭投加入煙氣中。

4．副產(chǎn)物收集器
反應(yīng)生成的副產(chǎn)物是粘結(jié)性很強的硫酸銨和硝酸銨超細(xì)粉，對收集器造成嚴(yán)重的腐蝕和粘結(jié)。常用的布袋收塵器和靜電收塵器無法滿足其需要，通常采用防粘結(jié)的靜電收塵器。

5．監(jiān)測控制系統(tǒng)

 

工藝流程中煙氣參數(shù)的獲取，通過分別設(shè)于噴霧塔前和靜電除塵器后的煙氣成分在線分析裝置實現(xiàn)。有關(guān)工藝參數(shù)由現(xiàn)場一次儀表測量并轉(zhuǎn)化成電信號，饋送至總控制室由二次儀表顯示和計算機記錄處理。位于總控制室的控制裝置對現(xiàn)場設(shè)備實施異地操作。整個現(xiàn)場儀器和設(shè)備的運行狀況及工藝流程，都在總控制室的模擬盤上實時顯示。由計算機系統(tǒng)實時采集、記錄現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)，并可以圖形、曲線方式顯示。
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