电子束辐射法

电子束辐射法脱硫是一种脱硫新工艺，经过20多年的研究发现，已从小试、中试和工业示范逐步走向工业化。其主要特点是：过程为干法，不产生废水废渣；能同时脱硫脱销可达到90%以上的脱硫率和80%以上的脱硝率；系统简单，操作方便，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；副产品为硫酸铵和硝酸铵混合物，可用作化肥。

反应原理除尘净化后的含硫烟气先通过冷却塔调节温度和湿度（即在冷却塔内喷射冷却水，喷成雾状的冷却水被高温烟气完全汽化，无任何排放水处理），将烟气迅速冷却到适合电子束脱硫、脱硝的温度（约60~70℃），然后将根据SO2浓度、NOx浓度及设定的脱硫脱硝效率当量的氨注人低温烟气，并导人反应器,在此用电子束照射含氨烟气，高能电子束使烟气中的N2、O2、H2O吸收能量后产生多种游离的活性基团，并很快使SO2和NOx氧化成硫酸和硝酸，并与氨反应分别生成粉状硫酸铵和硝酸铵，通过干式电集尘器分离、捕集后回收利用。1

反应过程（1）自由基生成：

N2，O2，H2O + e→OH，O，HO2，N

（2）SO2氧化并生成H2SO4：

SO2→SO3→H2SO4

SO2→HSO3→H2SO4

（3）NOx氧化并生成硝酸：

NO→NO2→HNO3

NO→NO2+OH→HNO3

（4）酸与氨反应生成硫酸铵和硝酸铵：

H2SO4+2NH3→(NH4)2SO4

HNO3+2NH3→NH4NO3

技术发展1972年，日本荏原（EBARA）公司和日本原子力研究所（JAERI）合作进行电子束烟气脱硫技术的研究。1974年在藤泽中央研究所建成处理量为1000m3/h的小型中试厂，1978年在九州八幡钢厂建成处理10,000m3/h烧结炉烟气的示范厂，初步证明电子束法的应用前景。在此之后，美国、德国、波兰和中国等世界各国的科学家相继对此技术开展大量的机理研究，并分别在美国印第安纳波利斯、德国卡尔斯鲁厄、波兰卡维真以及日本新名古屋等地建立了处理烟气量为12,000~20,000m3/h的中试装置，其试验结果均证实了电子束法的商用可行性。

在取得了令人满意的中试结果后，1993年，波兰在国际原子能机构的援助下，完成了10万千瓦发电机组烟气净化装置的设计，其设计的SO2和NOx脱除指标分别为90%和70%，后根据波兰的现行法规改为70%和80%，由于建造经费不能及时到位，进程比较缓慢，直到2001年建成运行。1995年9月，我国政府与日本荏原公司签订关于在成都电厂实施电子束脱硫工业示范工程（中国EBA项目）项目协议书和实施合同。成都示范工程于1996年3月开始正式实施，1997年5月完成工程建设，同年7月全系统通过72小时连续运行。1998年产5月28日通过国家竣工验收鉴定,各项指标均达到或超过设计要求同。成都示范工程的圆满成功标志着电子束烟气治理技术正式进入工业应用阶段。2

影响因素（1）辐照剂量的影响

清除率随辐照剂量的增加而提高；同时，要获得较高的清除率，所需辐照剂量应在1Mrad以上。

（2）气体温度的影响

随着气体温度的降低，清除率将会提高。对于NOx来说，最佳处理温度在70℃左右。

（3）水分的影响

水分的存在对SO2和NOx的清除率的影响有些不同。在废气中不含水分时，几乎不能清除SO2，而当水分含量在0.26~8%时，SO2含量随剂量增加而迅速下降；再进一步增加剂量时，则SO2含量缓缓下降。亦即在1Mrad剂量以上，清除率变化甚小。在无水分存在时，NOx含量先随剂量增加而稍有下降，而后却随剂量增加而逐渐上升。而水分含量的变化，对NOx清除率的影响较对SO2为明显。

（4）注入氨量的影响

注氨后辐照可以提高SO2和NOx的清除率，同时能降低所需的电子束剂量。

结语电子束辐射法脱硫脱硝技术与现已较多采用的FGD+SCR组合法进行比较，电子束辐射法建设费和运行费用低。但是在燃煤烟气净化技术研究上，较为活跃，已有60余种同时脱硫脱硝方法报导，且也有进展。如气体固体吸附法，日本从1981处理烟气1000 m3/h的试验开始到设计处理110万m3/h规模的装置。1996年由辽宁省环境保护科学研究所承担辽宁省科技厅科研项目“活性焦吸附法同时脱硫脱硝技术”，于2001年4月通过辽宁省科技厅组织技术鉴定，该方法建设费、运行费均低于电子束辐射法。

电子束处理法，由于实用型大容量电子加速器功率大，耗电高、价格昂贵、建设燃煤电厂大型实用规模的装置比较困难，故而认为适用于中小型的处理系统。3

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学