当前课程知识点：大气污染控制工程 > 第九章 固定源氮氧化物控制技术 > 9-6 烟气同时脱硫脱硝技术（选修） > Video
同学们好！烟气同时脱硫脱硝技术是指
在一个过程中将烟气中的SO2和NOx同时脱除的技术
这类技术具有设备简单、占地面积小
基建投资少、运行管理方便等优点
因此，日益受到人们的关注和重视
常用的同时脱硫脱氮工艺有
电子束辐射法、湿法同时脱硫脱氮
和干法同时脱硫脱氮技术
首先我们来看电子束辐射法同时脱硫脱硝
这里给出了它的工艺流程示意图
从锅炉出来的烟气经过空气预热器和除尘器以后
送入冷却塔，通过喷冷却水让其温度降低到65-70度
在烟气进入反应器之前，注入接近化学计量比的氨气
在反应器内，烟气经受高能电子束照射
烟气中的N2、O2和水蒸气等发生辐射反应
生成大量的离子、自由基、原子、电子
和各种激发态的原子、分子等活性物质
它们将烟气中的SO2和NOx分别氧化成SO3和NO2
这些高价的硫氧化物和氮氧化物和水蒸气
反应生成雾状的硫酸和硝酸
硫酸和硝酸再与反应器内的氨反应，生成硫酸铵和硝酸铵
最后用静电除尘器收集气溶胶状的硫铵和硝铵
净化后的烟气经烟囱排放
而副产品经造粒处理后可作为化肥销售
在反应器内发生的化学反应，主要分为三个步骤
第一个步骤是通过电子束照射
让N2，O2，H2O产生自由基
第二个步骤是硫氧化物和氮氧化物的氧化
SO2与氧自由基反应生成SO3
再和水蒸气反应生成硫酸
或者二氧化硫与羟基自由基反应生成亚硫酸氢根
再与羟基自由基反应生成硫酸
对于氮氧化物，一氧化氮和氧自由基
或超氧化氢自由基反应生成二氧化氮
再和羟基自由基反应生成硝酸
第三个步骤是硫酸和硝酸和氨气的反应
生成硫酸铵和硝酸铵
电子束辐射同时脱硫脱硝工艺的关键设备是电子束发生装置
电子束发生装置主要由三部分构成
一是高压直流电源，用于产生电子束
二是电子加速器，用于加速电子束
三是窗箔及其冷却装置
加速后的电子通过保持高真空的扫描管
透射过一次窗箔及二次窗箔照射烟气
窗箔间通过喷射空气进行冷却
控制因电子束透过而引起的窗箔温度的上升
目前工业上用的电子束发生装置
能量转化效率可达到90%以上，电子束流利用率可达80-90%
影响电子束法脱硫效率的主要因素是温度和电子辐照剂量
这里给出了反应器出口温度分别为74~77度和79~85度时
脱硫率随电子辐照剂量的变化情况
我们可以看出，温度每升高5℃，脱硫率约下降10%左右
电子辐照剂量用千戈瑞表示，一般写做kGy
1Gy等于1 焦耳/千克
我们可以看到，电子辐照剂量从0升到9kGy
脱硫效率显著增加
在反应器出口温度为74~77度时
6kGy所对应的脱硫率接近90%
剂量更高时，脱硫效率趋于稳定
NOx的去除效率主要决定于电子辐照剂量
随着剂量的增加，NOx的去除效率可接近90%
电子束辐射同时脱硫脱硝工艺目前已经开展了工业示范
脱硫率和脱氮率可分别达到90％和80％
它的优点是整个过程不产生废水
属于干法系统，操作简单，过程易于控制
对于不同含硫量的烟气和烟气量的变化
有较好的适应性和负荷跟踪性
它的副产品是硫酸铵和硝酸铵的混合物，可用作化肥
唯一存在的缺点是工业应用较少
第二种是湿法同时脱硫脱氮工艺，这种工艺有多种技术
这里我们介绍氯酸氧化法
氯酸是一种强酸，比硫酸的酸性强
它同时也是一种强氧化剂
在酸性介质条件下，氯酸的氧化性比高氯酸还要强
氯酸氧化法采用氧化吸收塔和碱式吸收塔两段工艺
在氧化吸收塔中，氯酸将NO和SO2以及有毒金属氧化
在碱式吸收塔中，以Na2S或者是NaOH做吸收剂
吸收酸液，并吸收残余的碱性气体
在氧化吸收塔中，一氧化氮与氯酸反应
生成二氧化氯、二氧化氮和水
二氧化氯进一步与气液两相中的NO反应
分别生成盐酸、NO2；或者和NO2反应，生成盐酸和硝酸
因此脱硝的总反应是
一氧化氮和氯酸溶液反应生成盐酸、硝酸和二氧化氮
类似地，氯酸氧化SO2的反应过程是
二氧化硫与氯酸反应，生成三氧化硫、二氧化氯和水
三氧化硫和水反应生成硫酸
副产品二氧化氯和多余的二氧化硫在气相中反应
生成三氧化硫和氯气，氯气进一步与水和二氧化硫
在气相液相中反应生成盐酸和三氧化硫
因此，脱硫的总反应是
二氧化硫和氯酸溶液反应生成硫酸和盐酸
氯酸氧化法能同时氧化硫氧化物和氮氧化物
并且脱除效率达到95％以上
和SCR、SNCR相比，这种方法可以在
更大的 NOx 入口浓度范围内工作
比如有些化工厂的NOx浓度远远高于电厂，SCR运行有困难
这时采用氯酸氧化法就更加适合
同时，该工艺的操作温度低，可以在常温下运行
它的缺点是会产生酸性废液，存在运输和贮存的问题
由于氯酸对设备与管道有强腐蚀作用
对材料的要求更高，增加了成本
干法同时脱硫脱氮工艺主要包括NOXSO法
SNRB法和CuO法
我们先来看NOXSO法。NOXSO法是一个吸附的方法
采用的吸附剂是用碳酸钠泡过的具有大表面积的球形粒状氧化铝
在该系统中，烟气经过除尘装置以后
进入下游的流化床吸附器
在流化床内SO2和NOx被吸附剂所吸附
净化过的烟气再排入烟囱
吸附剂饱和后用高温空气加热放出NOx
含有NOx的高温空气再送入锅炉进行烟气再循环
这样就可以把NOx的浓度保持在一定平衡浓度
降低燃烧所产生新的NOx
被吸附的硫被再生器内回收
硫化物在高温下和甲烷反应生成含有高浓度的SO2和H2S气体
再送入克劳斯工厂，制成单质硫
这种技术可以脱除97%的SO2和70%的NOx
吸附过程的化学反应原理是
碳酸钠与氧化铝反应生成铝酸钠，铝酸钠和水反应生成NaOH
SO2、NO2吸附在吸附剂上后，在O2存在的条件下
NaOH和SO2、NO2反应，生成硫酸钠和硝酸钠
再生的时候，需要通入甲烷
甲烷和硫酸钠反应生成亚硫酸钠，进一步反应生成硫（化）钠
亚硫酸钠和硫（化）钠和氧化铝反应生成铝酸钠
从而实现吸附剂的再生
SNRB法是另一种干法同时脱硫脱氮工艺
这种方法把SO2、NOX和颗粒物的净化
都集中在一个高温布袋除尘器里
它的原理是在省煤器后喷入钙基吸着剂脱除SO2
在气体进布袋除尘器前喷入NH3
在布袋除尘器的滤袋中悬浮SCR催化剂以脱除NOx
布袋除尘器位于省煤器和换热器之间以保证反应温度在300~500℃
因此，要求布袋是耐高温材料
目前满足要求的是高温陶瓷纤维滤袋
这种工艺的优点是，集中处理了所有污染物，占地面积小
它的缺点就是对布袋材料要求比较高
限制了它在工业上的运用
这一讲的内容就到这里，同学们再见！
-1-1 大气污染的定义和分类
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-第一章 绪论--1-1 大气污染的定义和分类
-1-2 大气污染物和排放源
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-第一章 绪论--1-2 大气污染物和排放源
-1-3 大气污染的影响
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-第一章 绪论--1-3 大气污染的影响
-1-4 大气污染防治法规及标准体系
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-第一章 绪论--1-4 大气污染防治法规及标准体系
-第一章 绪论--第一章 作业习题
-2-1 燃料的性质与分类
-第二章 燃烧与大气污染--2-1 燃料的性质与分类
-2-2 燃烧过程和计算
--燃烧过程和计算
-第二章 燃烧与大气污染--2-2 燃烧过程和计算
-2-3 硫氧化物的生成
--硫氧化物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-3 硫氧化物的生成
-2-4 氮氧化物的生成
--氮氧化物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-4 氮氧化物的生成
-2-5 颗粒物的生成
-2-5 颗粒物的生成--作业
-2-6 其他污染物的生成
--其他污染物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--2-6 其他污染物的生成
-第二章 燃烧与大气污染--第二章 作业习题
-3-1 概述
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-第三章 大气污染气象学--3-1 概述
-3-2 大气的垂直结构
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-第三章 大气污染气象学--3-2 大气的垂直结构
-3-3 大气的热力过程
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-第三章 大气污染气象学--3-3 大气的热力过程
-3-4 大气稳定度与逆温
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-3-4 大气稳定度与逆温--作业
-3-5 大气的运动和风
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-第三章 大气污染气象学--3-5 大气的运动和风
-第三章 大气污染气象学--第三章 作业习题
-4-1 概述
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-1 概述
-4-2 点源扩散的高斯模式
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-2 点源扩散的高斯模式
-4-3 特殊气象和地形条件下的高斯扩散模式（选修）
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-第四章--4-3 特殊气象和地形条件下的高斯扩散模式（选修）
-4-4 点源扩散浓度的估算
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-第四章 大气污染浓度估算模式--4-4 点源扩散浓度的估算
-4-5 线源和面源扩散模式（选修）
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-第四章--4-5 线源和面源扩散模式（选修）
-4-6 空气质量模型的研究进展
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-4-7 区域空气质量模型的应用案例（选修）
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-第四章--4-7 区域空气质量模型的应用案例（选修）
-第四章 大气污染浓度估算模式--第四章 作业习题
-5-1 粒径与粒径分布
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-1 粒径与粒径分布
-5-2 颗粒物的形貌特征
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-2 颗粒物的形貌特征
-5-3 化学组成和光学性质
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-5-3 化学组成和光学性质--作业
-5-4 粉尘的物理性质
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-4 粉尘的物理性质
-5-5 净化装置的性能
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-第五章 颗粒污染物控制技术基础--5-5 净化装置的性能
-5-6 流体阻力和颗粒的沉降
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-第五章--5-6 流体阻力和颗粒的沉降
-5-7 惯性碰撞、机械拦截和扩散（选修）
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-5-7 惯性碰撞、机械拦截和扩散（选修）--作业
-第五章 颗粒污染物控制技术基础--第5章 作业习题
-6-1 重力沉降室
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-第六章 除尘装置--6-1 重力沉降室
-6-2 旋风除尘器
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-6-2 旋风除尘器--作业
-6-3 电晕放电和粒子荷电（选修）
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-6-3 电晕放电和粒子荷电（选修）--作业
-6-4 荷电颗粒的运动和捕集
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-第六章 除尘装置--6-4 荷电颗粒的运动和捕集
-6-5 电除尘器的结构和设计
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-第六章 除尘装置--6-5 电除尘器的结构和设计
-6-6 袋式除尘器的工作原理
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-6-6 袋式除尘器的工作原理--作业
-6-7 袋式除尘器的压力损失和清灰（选修）
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-第六章--6-7 袋式除尘器的压力损失和清灰（选修）
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-6-8 袋式除尘器的设计和应用--作业
-6-9 湿式除尘器的工作原理
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-第六章 除尘装置--6-9 湿式除尘器的工作原理
-6-10 文丘里洗涤器（选修）
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-第六章 除尘装置--6-10 文丘里洗涤器（选修）
-6-11 除尘器的选择与发展
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-6-11 除尘器的选择与发展--作业
-第六章 除尘装置--第六章 作业习题
-期中测试--期中测试
-7-1 物理吸收传质计算
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-第七章 --7-1 物理吸收传质计算
-7-2 化学吸收传质计算
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-7-2 化学吸收传质计算--作业
-7-3 吸收设备和工艺
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-7-3 吸收设备和工艺--作业
-7-4 气体吸附原理与速率
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-7-4 气体吸附原理与速率--作业
-7-5 吸附设备与工艺
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-7-5 吸附设备与工艺--作业
-7-6 吸附器的设计计算
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-第七章 --7-6 吸附器的设计计算
-7-7 催化原理
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-7-7 催化原理--作业
-7-8 气固催化反应动力学
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-7-8 气固催化反应动力学--作业
-7-9 气固相催化反应器的设计
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-7-9 气固相催化反应器的设计--作业
-第七章 气态污染物控制技术基础（选修）--第七章 作业习题
-8-1 概述
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-8-1 概述--作业
-8-2 燃烧前燃料脱硫
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-第八章 硫氧化物控制技术--8-2 燃烧前燃料脱硫
-8-3 流化床燃烧脱硫
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-8-3 流化床燃烧脱硫--作业
-8-4 高浓度二氧化硫回收
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-8-4 高浓度二氧化硫回收--作业
-8-5 石灰石/石灰湿法烟气脱硫技术
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-第八章 --8-5 石灰石/石灰湿法烟气脱硫技术
-8-6 氧化镁湿法烟气脱硫技术（选修）
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-8-6 氧化镁湿法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-7 海水烟气脱硫技术（选修）
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-8-7 海水烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-8 湿式氨法烟气脱硫技术（选修）
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-8-8 湿式氨法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-9 喷雾干燥法烟气脱硫技术（选修）
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-8-9 喷雾干燥法烟气脱硫技术（选修）--作业
-8-10 循环流化床干法烟气脱硫
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-8-10 循环流化床干法烟气脱硫--作业
-8-11 烟气脱硫技术的综合比较
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-8-11 烟气脱硫技术的综合比较--作业
-8-12 二氧化硫控制策略（访谈）（选修）
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-第八章 硫氧化物控制技术--第八章 作业习题
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--9-2 低氮氧化物燃烧技术
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--9-3 选择性催化还原技术
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-第九章--9-4 选择性非催化还原技术
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-9-5 SNCR-SCR联合烟气脱硝技术（选修）--作业
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-9-6 烟气同时脱硫脱硝技术（选修）--作业
-9-7 固定源氮氧化物控制技术评价
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-9-7 固定源氮氧化物控制技术评价--作业
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-第九章 固定源氮氧化物控制技术--第九章作业习题
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-第十一章 机动车污染控制--11-3 机动车排放控制技术
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-第十一章--11-4 先进车辆技术和清洁替代燃料技术
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-12-1 全球气候变化与温室效应--作业
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-12-2 气候变化的应对措施--作业
-12-3 臭氧层破坏问题
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-12-4 臭氧层破坏的应对措施
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-第十二章 全球性大气环境问题--第十二章作业习题
-Lecture 01
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-Lecture 02
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-Conversation
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-附加：--Exercise
