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2烧结烟气脱硝的新技术手段 2.1等离子法脱硝 等离子法脱硝主要可以分为电子束脱硝法(EBA)和脉冲电晕脱硝法(PPCP)。 2.1.1电子束法 电子束法是通过电子加速器，产生高速运动的电子，撞击烟气中的NOx、N2、O2等分子，产生大量O、N、OH、HO2等自由基和活性粒子，这些自由基和活性粒子与NOx发生氧化反应，同时反应器中加入氨，最终与氧化产物反应生成硝酸盐。此技术产生于20世纪70年代，工艺设备包括冷却塔、反应器、电子加速器、电除尘设备以及供氨设备。此工艺最大的优点是不产生工业废水，缺点是电子发射装置容易产生故障，运行周期较短。 2.1.2脉冲电晕法 脉冲电晕法和电子束法在原理上类似，高压脉冲电源作用于电晕上，在电极之间产生高能电子(5～20eV)，高能电子与烟气中NOx、N2、O2等分子发生碰撞，产生大量自由基和活性粒子，进而氧化NOx，再与NH3发应生成硝酸盐。此技术与20世纪80年代由Mausda提出。相比电子束法，脉冲电晕法取消了电子加速装置，节约了设备投资。由于脉冲电压脉宽较窄，使得放电过程中的能量主要传递给了电子，气体分子并没有被加热，因此装置温度相对较低，反应能耗较少。 2.2微生物法脱硝 微生物法脱硝是利用微生物自身的生理作用，将烟气中的NOx代谢吸收或转化为无机物的过程。净化原理通常可以分为硝化作用和反硝化作用。硝化作用是指好氧型硝化细菌在有氧条件下，将NO氧化为NO-2，进而再氧化为NO-3，氮源实质上充当了硝化细菌的营养来源，硝酸盐和亚硝酸盐是硝化菌的代谢产物。反硝化作用是指在厌氧环境下，微生物将氮氧化物通过合成代谢，变成自身繁殖生长所需能源，再通过分解代谢将NOx还原成氮气。微生物法脱硝反应器主要有生物洗涤床、生物过滤床、生物滴滤床和生物转鼓反应器。Davidova以生物过滤床为反应场所，研究中采用NH4Cl和Na2HPO4或KH2PO4作为营养缓冲液，当NO进气浓度为107mg/m3，进气停留时间为12min时，NO脱除率达70%，NO的去除率与气体在反应床内的停留时间有直接关系，且受pH值影响较大。CHou等以生物滴滤床为反应场所，采用葡萄糖、发酵粉、磷酸盐和NaHCO3做为营养液，当NO进气浓度为1795mg/m3，停留时间为2min时，NO去除率可达80%。基于吸附—生物膜的动力学模型也是目前的研究热点，孙佩石等通过大量实验，建立了许多难溶性气体生物净化模型。贾曼玲，韩雅琼，王兴春等也针对其在脱硝方面的应用进行了建模研究。 目前微生物法脱硝还处于实验室研究阶段，具有很大的研究价值和市场潜力，与其他脱硝手段相比，微生物法脱硝基本不需要高温、高压、催化剂等条件，同时装置占地面积小，工艺流程相对简单，经济性较好，更为重要的是环保性好，这在当前我国面临的环境压力下显得格外有意义。 2.3络合吸收法脱硝 络合吸收法起源于20世纪80年代，由于烟气中的NO很难溶于水，这就限制了湿法除氮的效率。络合吸收法利用络合剂与烟气中NO发生反应，生成络合物，从而增加NO在水中的溶解能力，进而提高脱硝效率。目前常用的络合剂有亚铁络合物和钴络合剂。亚铁络合物是使用最早也是范围最广的一类络合剂，由于亚铁的不稳定性，很容易被氧化成高价铁元素，降低络合能力，因此络合剂的还原再生也是研究的重点。 马乐凡实验研究了铁屑作为还原剂时，Fe(Ⅱ)EDTA络合剂脱硝过程中的影响因素。实验在鼓泡反应器中进行，脱硝效率随Fe(Ⅱ)EDTA浓度和铁屑用量的增加而增加，随烟气流量和烟气中O2含量的增加而降低实验对含氧量为10.5%的模拟烟气进行脱硝处理，脱硝效率达90%以上。曲兵等研究了钴络合物[Co(en)3]2+在鼓泡反应器中的脱硝性能，实验表明吸收液的pH值是影响NO去除的主要因素。在实验最佳工况下，脱硝率可达93.5%。袁园等对铜、钴以及亚铁3种不同金属络合剂的脱硝性能进行对比研究，发现亚铁络合物的脱硝效果明显优于铜和钴络合物。 值得一提的是，络合吸收法和微生物法可以联合实现脱硝过程。此工艺首先利用Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收NO，然后在反硝化菌和铁还原菌的作用下，将Fe(Ⅱ)EDTA-NO2-络合物转化为N2和Fe(Ⅱ)EDTA，同时实现了脱硝和络合剂还原再生过程。 对于络合吸收法，吸收液的处理是需要解决的一个问题。同时关于络合研究的理论还不太成熟，目前还处于实验室研究阶段，因此目前还处于实验室研究延段，未来将是一种很有前景的脱硝工艺。 3结论 选择性催化还原脱硝技术依然是我国目前主流的脱硝技术。由于我国烧结烟气温度较低的特殊性，在未来我们需要加快低温催化剂的研发，降低脱硝成本。同时加大新型技术研究投资，如微生物脱硝、络合法脱硝等，开展脱硝新技术与传统技术的联合应用，形成一条适合我国国情的技术路线。
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