本工藝?yán)醚趸?、氫化或SCR催化反應(yīng)，SO2和NOX的脫除率能達(dá)到90%或更高，而且比傳統(tǒng)的SCR工藝，具有更高的NOX脫除率。這取決于催化反應(yīng)與催化劑的組成。單質(zhì)硫作為副產(chǎn)物回收，無廢水產(chǎn)生，這是本工藝的特點(diǎn)。本工藝包括WSA-ANOX、DES-ONOX、SNRB、ParsonsFGC和LurgiCFB，其中有的正處于商業(yè)運(yùn)行階段，有的尚在研發(fā)之中。

　　1、WSA-SNOX工藝

　　{治理工業(yè)廢氣}WSA-SNOX工藝采用兩種催化劑，先以SCR脫硝，然后將SO2催化氧化為SO3，再冷凝SO3為硫酸產(chǎn)品。SO2和NOX脫除率可達(dá)95%。該工藝無廢水和廢渣產(chǎn)生，除用氨脫除NOx外，不消耗任何其他化學(xué)藥劑。WSA-SNOX工藝最初由丹麥Halder Topsoe研發(fā)。1991年首次應(yīng)用在NEF0電廠的300MW的燃煤電廠。

　　圖為NEF0電廠的WSA-SNOX工藝流程。

　　來自空氣預(yù)熱器的煙氣經(jīng)過濾凈化處理，并通過氣-氣換熱器溫度升高到370℃，將氨和空氣混合氣在SCR反應(yīng)器之前加入到煙氣中。NOX在反應(yīng)器中被氨還原成N2和水。煙氣離開反應(yīng)器經(jīng)調(diào)解溫度，進(jìn)入SO2轉(zhuǎn)換器，在此將SO2氧化成SO3。SO3氣體通過氣-氣換熱器的熱側(cè)，與進(jìn)口處被加熱的煙氣進(jìn)行熱交換而被冷卻，然后煙氣進(jìn)入WSA膜冷凝器，將硫酸冷凝到一個(gè)棚硅酸鹽玻璃管中被收集和貯存。氣體離開冷凝器的溫度在200℃以上，經(jīng)空氣預(yù)熱器得到更多的熱以后用作爐膛燃燒用空氣。

　　WSA-SNOX工藝的燃燒特點(diǎn)是：

　?、佟∶撲N率高(在95%以上);

　　②　能耗低(占發(fā)電量的0.2%);

　?、邸》蹓m排放量非常少。

　　WSA-SNOX工藝的總脫硝率在95%以上，高于單獨(dú)使用SCR或其他聯(lián)合雙脫工藝的脫銷率。這是因?yàn)樵谠摴に囍蠳OX的還原在NH3/NOx摩爾比高于1.0的條件下進(jìn)行，剩余的NOX在下游的SO2轉(zhuǎn)換器中被脫除。傳統(tǒng)的SCR技術(shù)限制NH3/NOx摩爾比小于1.0，因?yàn)楸仨毧刂芐CR的逸出低于3.8mg/m3，以防硫酸氨或硫酸氫銨在下游低溫區(qū)域的結(jié)垢。WSA-SNOX工藝在SCR和SO2轉(zhuǎn)換器之間的煙道中無銨鹽析出，因?yàn)闊煔鉁囟冗h(yuǎn)高于硫酸銨和硫酸氫銨的露點(diǎn)。

　　在該工藝中，可以從SO2轉(zhuǎn)換、SO3水解、H2SO4冷凝、NOX脫除反應(yīng)中回收熱能，回收的熱能用于增加蒸汽量。因此，300MW的電廠WSA-SNOX的能耗僅為發(fā)電量的0.2%。煤中硫分每增加一個(gè)百分點(diǎn)，蒸汽量也增加一個(gè)百分點(diǎn)，當(dāng)煤中含硫2%~3%時(shí)，增加的蒸汽量基本可以補(bǔ)償WSA-SNOX工藝的能耗。

　　與本工藝相類似的DESONOX工藝是20世紀(jì)80年代開發(fā)的，中試曾在德國HafenMunster電廠31MW的鍋爐上進(jìn)行。煙氣流經(jīng)高溫電除塵器與NH3混合進(jìn)入SCR反應(yīng)器，在反應(yīng)器NOX被催化還原，然后SO2被氧化成SO3，SO3被冷凝獲得濃度為70%的硫酸。流程和操作與上述WSA-SNOX基本相同，但沒有采用袋式過濾器，換熱設(shè)備簡單。

　　2、SNRB雙脫工藝

　　SNRB技術(shù)把SO2、NOX和顆粒物的處理集中在一個(gè)高溫集塵室中完成。其原理是在省煤器后噴入鈣基吸收劑脫除SO2。在袋式除塵器的濾袋中懸浮有SCR催化劑并在氣體進(jìn)袋式除塵器前噴入NH3以去除SO2。袋式除塵器位于省煤器和換熱器之間，目的是保證反應(yīng)溫度。

　　該技術(shù)已在美國進(jìn)行了5MW電廠的示范。裝置于1992年開始運(yùn)行，通過2600h的測試，結(jié)果證明，排放控制已超過預(yù)期目標(biāo)。對三種污染物的排放控制效果為：

　?、佟≡贜H3/NOx摩爾比為0.85.氨的逸出量小于4mg/m3時(shí)，脫硝率達(dá)90%;

　?、凇≡谝允焓覟槊摿騽?、鈣硫比為2.0時(shí)，可達(dá)到80~90%的脫硫率;

　?、邸〕龎m率達(dá)到99.89%。

　　顆粒物的排放量小于0.013mg/KJ。

  SNRB工藝將三種污染物的脫除集中在一個(gè)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，因而降低了成本和減少了占地面積。由于該工藝是在SCR脫硝之前出去SO2和顆粒物;因而減少銨鹽在催化劑層的堵塞、磨損和中毒。本工藝要求的煙氣溫度范圍為300~500℃，裝置需布置在空氣預(yù)熱器之前。當(dāng)脫硫后的煙氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器時(shí)，已基本消除了在預(yù)熱器中發(fā)生酸腐蝕的可能性，因此可以進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐的熱效率。SNRB工藝的缺點(diǎn)是：由于要求的煙氣溫度高，需要采用特殊的耐高溫陶瓷纖維濾袋，增加了投資費(fèi)用的運(yùn)行成本。

　　Parsons煙氣清潔工藝

　　Parsons煙氣清潔工藝已發(fā)展過中試階段，燃煤鍋爐煙氣中的SO2和NOX的脫除率能達(dá)到99%，故有此命名。該工藝包括以下3個(gè)步驟：

　　①　在單獨(dú)的還原步驟中同時(shí)將SO2催化還原成H2O，NOX還原成N2;

　?、凇臍浠磻?yīng)器的排氣中回收H2S;

　　③　用H2S的富集氣體生產(chǎn)硫黃。

　 煙氣與水蒸氣-甲烷重整氣和硫黃裝置的尾氣混合形成催化氫化反應(yīng)模塊的給料氣體，SO2和NOX被還原。一種專用的蜂窩狀催化反應(yīng)器安裝在煙氣中，氫化步驟是脫硫工藝的延續(xù)，可處理含塵煙氣。煙氣在直接接觸式過熱蒸汽降溫器中冷卻。冷卻后進(jìn)入含有H2S選擇性吸收的吸收柱中，凈化后，H2S含量低于15.2mg/m3的煙氣通過煙囪排向大氣。富集H2S的吸收劑在再生器中被加熱再生，將H2S釋放出來。含有H2S的排出氣體被送至硫黃制備裝置，將H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫副產(chǎn)品。

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