的硫经过物理相变、热分解和加氢反应之后大部分进入气相和液相，达到了脱除硫的目的。

FHP与煤的气化和液化相比较，具有如下优点：

(1)FHP是放热反应，一般不耗氧，故不需要空分设备，FHP以总热效率高达74%~80%超过煤的气化和液化。

(2)氧耗低。煤在热解过程中本身会释放出一部分氢，故加氢反应过程所需外供氢不多，约为1%~2%。

(3)投资省。 FHP反应时间短，一般仅数秒，反应器处理能力大;不太高的氢压，较低的温度，远比气FE温度低(Texaco气化炉温度高达l250oC上)。可称之谓温和煤转化技术，故材料要求降低，设备投资节省。

中国有十分丰富的褐煤和高挥发分烟煤资源，以此为原料从煤中获取轻质芳烃化合物和富甲烷高热值煤气，而副产含硫、氮低的半焦又是合适的锅炉燃科、高炉的喷吹料或气化原料。 即以煤为原料的炼焦或制气过程与FHP技术相结台，是我国有效利用煤的重要途径。

1.3 氮氧化物的处理

燃煤锅炉的氮氧化物控制技术可分为两大类，即燃烧中和燃烧后控制技术。 其中燃烧中控制技术是根据氮氧化物的形成机理而产生的，主要有低氧燃烧法、二段燃烧法、烟气再循环法等；燃烧后脱氮技术可分为干法、湿法和干~湿结合法三大类，其中干法又可分为选择性还原法、吸附法、电子束法；湿法又可分为水吸收法、稀硝酸吸收法、氨吸收法、亚硫酸铵法、弱酸性尿素吸收法等。干~湿结合法是催化氧化和相应的湿法组合而成的一种脱氮方法。在这里，我们将重点讨论燃烧后脱氮技术。 1.3.1 湿法脱氮技术

从总体上讲，湿法对低浓度氮氧化物的吸收效率都不太高，但在需处理烟气量较小的条件下，湿法脱氮技术仍然是可取的。

(1)水吸收法

水吸收氮氧化物的化学反应式表示如下：

2NO + 02 → 2N02 2N02 + H20 → HN02 + HN02 2HN02 → NO + H2O + N02

由于反应时放热反应，而温度的升高会影响物理吸收和化学反应的进行，所以在采用水吸收时，应考虑反应热的转移。从上述反应式可看出，对NOx吸收效率的高低，主要取决于氮氧化物中NO2的含量，但是燃烧后的烟气中NO占有90%~95%的比例，因

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此水吸收法脱氮率很难达到50%以上，氮氧化物的出口浓度很难低于1000ppm以下。

为提高水对NOx的吸收能力，可采用增加压力、降低温度、补充氧气(空．气)的办法，通常采用的操作压力为0.7 ~1Mpa，温度为10~20oC，此法可使脱氮率提高到75%以上，但是运行成本较高。

酸吸收法

常用酸吸收剂为浓硫酸和稀硝酸，用浓硫酸吸收NOx时生成亚硝基硫酸，反应式如下：

N02 + NO + 2H2S04(浓) → 2NOHS04 + H20

采用稀硝酸吸收NOx是因为NO在稀硝酸中的溶解度比在水中的大得多。 随着硝酸浓度的增加，其吸收效率显著提高，考虑工业应用的需要，实际操作中所用的硝酸浓度一般控制在15%~20%的范围内。稀硝酸吸收NOx的效率除了与本身的浓度有关外，还与吸收温度和压力有关，低温高压有利于NOx的吸收。实际操作中温度一般控制在10~20oC，压力为常压。 但是由于吸收剂的强酸性对设备造成了强烈的腐蚀作用，因此设备必须采用耐腐蚀性的材料，成本较高。

碱性溶液吸收法

常用的碱性溶液吸收剂有NaOH、KOH、Na2C03、NH3·H20等，反应式如下：

2NaOH + 2N02→ NaN02 + NaN02 + H20 2NaOH + NO + N02→ 2NaN02 + H20 2NH3 + 2N02 → NH4N03 + N2↑+ H20 2NO + O2 + 2NH3 → NH4N02 + N2↑ + H20

上述各种吸收剂中，氨的吸收率最高。为进一步提高对NOx的吸收效率，采用氨~碱溶液两级吸收，NOx的脱除率可达80%以上，但是碱性吸收剂比较昂贵，因此运行成本较高。

亚硫酸铵法

亚硫酸铵具有较强的还原能力，可将NOx还原为无害的氮气，而亚硫酸盐则被氧化成硫酸铵，可作化肥使用。随着反应的继续进行，生成的亚硫酸氢铵逐渐增多，而亚硫酸氢铵对NOx无还原能力，因此应适时往亚硫酸铵溶液中通入氨以使得亚硫酸氢铵生成亚硫酸铵。

(5)弱酸性尿素溶液吸收法

NOx在水中溶解生成亚硝酸和硝酸，亚硝酸和尿素反应氮气、二氧化碳和水，它与亚硫酸铵法一样，尿素作为还原剂，为了NOx的溶解度，通常可加入硫酸、硝酸、盐酸或醋酸，循环吸收浆液的温度控制在30~90oC，吸收塔出口的NOx的浓度仍在1000ppm

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以上。 1.3.2 吸附法

活性炭(AC法)同时脱硫脱硝技术是由日本电源开发株式会社和住友重工株式会社共同开发的。该法是在利用活性炭干法脱硫技术的基础上，转向利用脱NOx性能高的活性炭，达到同时脱硫脱硝的目的。 SO2的脱除率可达到98%左右，NOx的脱除率在80%左右。

活性炭脱硫脱硝是一种再生法工艺。目前活性炭脱硫脱硝工艺已经成为一种较为成熟的工艺而得到普及。 该法能有效地回收烟气中的硫，避免了硫资源的浪费和二次污染，而且同时脱硫脱硝能降低烟气净化费用。

其工艺流程主要由吸收、解吸和硫回收3部分组成。烟气中SO2被氧化为SO3并溶解于水中，产生稀硫酸气溶胶，由活性炭吸附；接着向吸附塔中喷氨气，与NO在活性炭的催化还原作用下生成N2，实现脱硝的目的。吸附有SO2的活性炭进入吸附器加热再生，再生出的SO2气体可由回收系统进行硫回收，再生后的活性炭可以反复使用。SO2脱除反应一般优先于NOx的脱除反应，烟气中SO2浓度较高时，活性炭内进行的是SO：脱除反应；SO2浓度较低时，NOx脱除反应占主导地位。活性炭吸收H2SO4、NH4HSO4和(NH4)2SO4后送至解吸塔，在温度约400oC进行加热再生。在此过程中，SO2从解吸塔中释放出来，通过一定的工艺可转换为元素硫或硫酸，再生过的活性炭直接空气冷却后再循环至吸收塔。

但是，活性炭法同样存在着致命的缺点，包括：①富集的SO2气体需消耗大量的活性炭。②由于吸收塔与解吸塔间长距离的气力输送，容易造成活性炭的损坏。③喷射氨增加了活性炭的粘附力，造成吸收塔内气流分布的不均匀性。 1.3.3 还原分解法

还原分解法是利用NOx与还原气体(CO，NH3，H2)在催化剂的作用下反应转化为N2。这种方法主要应用于汽车的尾气治理，在工业生产中很少使用。 1.3.4 电子束法(EBA)

电子束照射法(简称EBA法)是利用电子束(电子能量为800keV~1MeV)照射烟气，将烟气中的SO2和NOx转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。EBA法处理烟气的研究工作在1970年始于日本。1982年，德国Karlsruhe核研究中心和Karlsruhe大学共同进行了电子束法脱硫脱硝工艺的研究。EBA法经过30多年的研究开发，已从小试、中试和工业示范逐步走向工业化14H。

电子束照射法利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO2和NOx等气态污染物。经电子束照射，烟气中的SO2和NOx接受电子束而强烈氧化，在极短时间内被

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氧化成硫酸和硝酸，这些酸与加入的氨(其量由烟气中的SO2和NOx浓度确定)反应生成(NH4)2SO4和NIL，NO3的微细粉粒，粉粒经捕集器回收作化肥，净化气体经烟囱排人大气。电子束法可达到90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率，且不产生废物，被认为是一种最有应用前景的低成本烟气处理工艺。

其主要特点是：能同时脱硫脱硝，系统简单，操作方便，过程易于控制。对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，副产品为硫氨和硝氨混合物，可用作化肥。脱硫成本低于常规方法。但是电子束法也存在着许多缺点，包括：①主要设备可靠性较低。电子束脱硫装置核心设备为高压直流电源和电子加速器，设备的可靠性还需进一步提高。②副产品的捕集存在问题。由于副产品的吸湿性和微小粒径使其容易从集尘器(无论是布袋还是电除尘器)上逃逸。③脱硫后烟气的排放问题。④氨系统中气氨压缩机多次出现曲轴带液问题，为氨蒸发器产生的氨蒸气进入氨压缩机后冷凝所致，且氨系统存在氨的泄漏问题。 1.3.5 排烟循环流化床

排烟循环流化床(FGD~CFBD)是80年代初由德国Lurgi公司开发的，该公司也是世界上第一台燃烧煤的循环流化床锅炉的开发者。后来又把循环流化床技术引入脱硫领域，取得了良好的效果。该技术在德国有三家公司进行开发研究，丹麦的FLS 正在做。该法脱硫脱氮属于燃烧中处理，脱硫采用循环流化床，脱氮采用低氮燃烧。2001 年我国在四川白马电厂300MW 机组建示范工程。

排烟循环流化床优点： (1)投资费用较低。

(2)脱硫装置不需要太大空间。 (3)固硫剂产物以固态排放。 排烟循环流化床问题：

(1)燃烧中采用低氮烧燃，脱氮效果不能保证。

(2)由于锅炉内喷射CaO吸收剂进行脱硫，产生CaCO3和煤灰一起排出，易造成二次污染。

(3)控制排烟温度在70oC，需要有排烟加热装置。 1.3.6 微生物法脱氮技术

利用微生物法处理废气的研究开始于20世纪80年代。目前，该方法已经成为世界各国净化工业废气研究的重点之一。

用微生物净化氮氧化物的原理是：适宜的脱氮菌在有外加碳源

的条件下，利用氮氧化物作为氮源，将NOx还原成无害的氮气，而脱氮菌本身获得

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