一、 前言

    隨著人們對環(huán)境質(zhì)量要求的進一步提高，國家在煙氣控制標準上越來越嚴格，同時也開始新增一些污染物的總量控制，比如：汞重金屬、有機污染物、CO2等。

    多種污染物綜合治理和聯(lián)合控制方法*早是以目前成熟的污染物控制技術(shù)**組合而成的，但在研究和實踐中，人們逐漸認識到燃煤煙氣中的粉塵、SO2、NOx、汞等重金屬和有機污染物等進行組合治理，不*工藝復(fù)雜、占地面積大、投資運行費用高而且受電廠布置、運行特點及設(shè)備壽命等因素限制，多數(shù)電廠難以實現(xiàn)此類項目的建設(shè)。所以無論從技術(shù)角度和經(jīng)濟層面進行分析，污染物的單獨脫除和組合控制都不是合理的選擇。因此為了降低煙氣治理費用，適應(yīng)電廠的需求，開發(fā)新型的煙氣多種污染物一體化控制技術(shù)是煙氣凈化技術(shù)的發(fā)展趨勢，也是國際研究熱點。

二、 發(fā)展趨勢

   對于煙氣多種污染物一體化控制技術(shù)的研究，目前仍處于快速發(fā)展時期，成熟技術(shù)相對較少，工程化實例也少。從目前國內(nèi)國際文獻，工程應(yīng)用實例來看，具有較好發(fā)展前景的技術(shù)主要有以下四種：

   1. 電催化法（ECO）

   2. 低溫臭氧氧化法（LoTOx）

   3. 脈沖等離子法（PPCP）

三、主要對三種電化學(xué)方案進行工藝說明

1. 電催化法（ECO）

   ECO反應(yīng)器為該系統(tǒng)中心單位，由多個管式單元裝配在一起配有中心電極，通過等離子放電來處理煙氣。反應(yīng)器內(nèi)煙氣經(jīng)過高壓放電產(chǎn)生高能電子，高能電子通過與水分子和氧分子碰撞引起化學(xué)反應(yīng)。這此反應(yīng)生成OH-.OH-使SO₂，NO和Hg等污染物氧化，形成硫酸酸霧和硝酸酸霧，以及氧化汞顆粒等。吸收倉分上下兩層，下回路主要經(jīng)過一系列的循環(huán)噴霧，使煙氣冷卻并飽和，收集液體被蒸發(fā)循環(huán)使用，留下副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨。上回路主要為吸收和還原區(qū)，循環(huán)液體噴在雙流盤上并由雙流盤收集，該過程中SO2，NO2從氣相變液相隨后與循環(huán)液體中的氫氧化銨及亞硫酸銨反應(yīng)生成亞硫酸氫銨、硫酸銨、硝酸銨、水和氮氣。經(jīng)過處理的煙氣繼續(xù)向上進入除霧單元。煙氣經(jīng)過吸收器和除霧器后，進入濕式ESP。濕式ESP的作用主要是去除煙氣中的酸霧收集煙氣中不能被吸收的亞微米顆粒如細灰和HgO以及過量的氨氣及氣溶膠。

工程業(yè)績：

  2004年P(guān)owerspan公司對RE Burger電站采用ECO工藝改進，該系統(tǒng)2004年一次測試中的去除數(shù)據(jù)為 SO2去除率 97%，NOx去除率90%，Hg重金屬去除率80—90%，粉塵去除率達96%。

  2008年P(guān)owerspan對該電站作進一步升級再原有系統(tǒng)上再加裝一套CO2捕捉單元，并稱為ECO2工藝系統(tǒng)，CO2捕捉率達90%以上。

2. 低溫臭氧氧化法（LoTOx）

   LoTOx 工藝是一種氣相低溫氧化系統(tǒng)。該工藝在濕式煙氣脫硫裝置前裝有一個反應(yīng)器，用以向煙氣中噴入臭氧，噴入臭氧可將煙氣中的NOx氧化為更高價的NOx，將Hg氧化為HgO其相關(guān)反應(yīng)如下：

   NO+O3àNO2+O2

   2NO2+O3àN2O5+O2

   Hg +O3à HgO+O2

    其中以上過種中N2O5、HgO都是水溶性的，在有水存在的條件下N2O5可以與水合成生成HNO3,并進一步與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽，之后進入濕式脫硫裝置中脫除。該過程反應(yīng)式：2HNO3+CaCO3àCa(NO3)2+CO2+H2O

臭氧氧化法是采用臭氧與濕法脫硫相結(jié)合，同時高效脫除SO2和NOx，實現(xiàn)了一塔多脫。根據(jù)相關(guān)資料和試驗顯示在燃用天然氣鍋爐上使用該技術(shù)可實現(xiàn)近95%脫硫率和70-95%的脫硝率，除汞率達90%。

工程業(yè)績：

  2015年4月，由浙江大學(xué)自主研發(fā)的“燃煤煙氣活性分子氧化污染物一體化脫除技術(shù)”成功應(yīng)用于杭州中策清泉炭黑鍋爐煙氣處理項目，并順利通過168小時運行考核。示范工程實現(xiàn)了鍋爐煙氣NOx由初始濃度800mg/Nm3降至10mg/Nm3，SO2由初始濃度1000mg/Nm3降至15mg/Nm3

3. 等離子電暈法（PPCP）

   PPCP技術(shù)是利用煙氣中高壓脈沖電暈放電產(chǎn)生的高能活性粒子，將煙氣中的SO2和NOx氧化為高價態(tài)的硫氧化物和氮氧化物，*終與水蒸氣和注入反應(yīng)器的氨反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨，屬于干法脫硫技術(shù)。其工藝煙氣進入煙氣調(diào)質(zhì)塔，調(diào)節(jié)煙氣的溫濕度，然后進入脈沖電暈反應(yīng)器，脈沖高壓施加于反應(yīng)器中的放電極，在放電極和接地極之間產(chǎn)生強烈的電暈放電，產(chǎn)生5～20eV高能電子、大量的帶電離子、自由基、原子和各種激發(fā)態(tài)原子、分子等活性物質(zhì)，如OH自由基、O原子、O3等，在添加氨的條件下，將煙氣中的S0₂和NOx氧化為硫酸銨和硝酸銨，之后硫酸銨和硝酸銨被產(chǎn)物收集器收集，處理后的煙氣經(jīng)煙囪排放。

工程業(yè)績：

  “脈沖等離子體煙氣脫硫技術(shù)研究”作為國家“九五”重點科研攻關(guān)項目，在四川綿陽進行了20,000NM3/h工業(yè)試驗，*脈沖放電作用下煙氣脫硫率為83%，當注入活化氨氣和水蒸氣情況下脫硫率達到93%。該中試項目未提及脫硝效率。