高湿高氨烟气超低排放CEMS系统-纳分管除水技术应用分析
高湿高氨烟气超低排放CEMS系统
纳分管除水技术应用分析
✔高湿高氨烟气超低在线监测除水技术
随着钢铁、焦化、水泥、化工等非火电行业用户的烟气超低排放改造进程的推进，烟气中的低温高湿、高逃逸氨、含有机物等特点已成为普遍，其中高湿（湿度在10-30%左右）对于低浓度SO2的准确在线监测成为CEMS系统选型和应用的关键，为了防止SO2在除湿过程中出现过大损失或吸附，通常采用的CEMS技术路线主要有：
高温完全抽取式加酸冷凝或纳分管除湿法与NDIR红外或紫外吸收法联用技术；
稀释抽取式与紫光荧光吸收SO2、化学发光CLD法NOX联用技术。
完全抽取式全程高温热湿法（180℃）与高温GFC红外或傅里叶红外联用技术；
完全抽取式全程高温热湿法与高温差分紫外（DOAS）联用技术；
以上CEMS系统技术路线应依据用户不同现场排放工况进行合理选型，应用时各有利弊，运营维护工作量和重点也各不相同。
✔纳分管除水技术优势
相对完全抽取加酸冷凝除水和稀释抽取技术，完全抽取纳分（Nafion）管除水预处理技术优势主要有：
1/10秒快速干燥除水，除湿时几乎无烟气组分的损失；
除湿工作时只有压缩空气的消耗，日常维护工作极少；
最高可应对湿度30%以下、无液态水的超低排放工况；
✔纳分管除水机理及运行关键
Nafion管的干燥原理依据其管质材料中的磺酸基具有很高的亲水性，管壁吸收的水份，会从一个磺酸基向另一个磺酸基传递，直到最终到达另外一侧的管壁，而水份全部蒸发到干燥的反吹气中被带走，这一现象称为过蒸发(pervaporation) 。
图 1 Nafion 管除湿机理示意图
图 2 Nafion 管除湿过程示意图
Nafion 管除湿的驱动力是管内外的水汽压力梯度(即湿度差)，只要管内外湿度差存在，水蒸气的迁移就始终进行，因此需要干燥、洁净、连续的反吹气(空气或氮气)在Nafion 管的另一侧反吹。通常反吹气流量为湿烟气流速的两倍(HCl和Cl2气体需要三倍)。
Nafion 管在连续的除湿过程中，完全保留烟气中的 SO2、SO3、NO、NO2、HCl、HF、O2、 CO、CO2 等待测气体，即只选择性的去除烟气中的水份。同时Nafion 管类似于 Teflon，具有极强的耐酸性腐蚀能力。
Nafion 管除水流程及说明：120℃样气从探头出来先进入第一温区—热交换器，高温的烟气经热交换器降温到第二温区所需控制的温度，然后烟气通过凝聚式过滤器(过滤精度 0.1μm)。第二温区是Nafion 管干燥器，其头部被动加热到样气露点以上，以避免样气出现水而引起 Nafion 管故障，例如控制到120℃防止烟气中的水分冷凝。样气最后进入处于室温的第三温区，在通过 Nafion 管干燥器的其余部分后，样气露点进一步降低到-5℃。
✔纳分管除水使用维护及应用重点
现场用的压缩空气需满足：无油、无水、无氨气、无腐蚀性气体的洁净压缩空气， 压力范围为0.4～0.7MPa ，用量300L/min。
避免含大量液态水、高粘性流态或固态颗粒、高浓度逃逸氨（3ppm以上）的复杂超低排放烟气直接进入纳分管除湿预处理系统中。
版权归“岛津在线监测”所有，
欢迎开白转载（不要不经同意擅自转载哦）。
本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。
