[發(fā)明專利]基于pH值和ORP值自動控制的煙氣脫硫脫硝方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210153080.5
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102716648A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 朱天樂;王鴻
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/60;F23J15/06
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務所 11121
• 代理人: 姜榮麗

技術領域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術領域，是一種基于pH值和ORP值自動控制技術對濕式氨法吸收液進行調(diào)控，從而實現(xiàn)同步高效穩(wěn)定脫硫脫硝的煙氣處理方法。

背景技術

燃煤、工業(yè)爐窯和垃圾焚燒等過程產(chǎn)生的煙氣中含有大量污染大氣環(huán)境的污染物，包括煙塵，SO₂和NO_x(x=1，2)等。其中SO₂與NO_x(x=1，2)會引起酸雨、光化學煙霧等環(huán)境問題，嚴重威脅著人類的日常生活和身心健康，煙氣脫硫脫硝對于保障大氣環(huán)境質(zhì)量起著非常重要的作用。

煙氣脫硫方法分為濕法、干法和半干法。其中，濕法脫硫技術最為成熟，常用的濕法脫硫技術包括石灰石(石灰)-石膏法、氨水吸收法等。其中，石灰石(石灰)-石膏法是目前利用最廣泛的煙氣脫硫方法，但此法也存在投資大,設備腐蝕、磨損、堵塞嚴重,運行維護費用高等問題。濕式氨法脫硫具有吸收液堿性強、吸收反應速度快且吸收液利用率高、系統(tǒng)簡單、副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨可資源再利用等特點，是一種高效的脫硫方法，但也存在氨污染等問題。干法和半干法脫硫技術雖具有工藝緊湊，占地面積小，投資運行費用低等優(yōu)點，但脫硫效率通常較低。

煙氣脫硝技術主要包括選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、堿液吸收法等。選擇性催化還原技術是目前應用最為廣泛且凈化效果最佳的脫硝技術，但其工藝與設備復雜，催化劑制備及作用環(huán)境要求較高，建設運行費用也較高。選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)最主要的優(yōu)點是建設為一次性投資，運行成本低，設備占地面積小，但脫硝效率較低，難以達到日益嚴格的排放要求。堿液吸收法具有工藝設備簡單,操作溫度低,耗能少等優(yōu)點，但因燃煤煙氣中NO_x(x=1，2)主要以低溶解度的NO形式存在，限制了該法在煙氣脫硝領域的發(fā)展。

傳統(tǒng)煙氣脫硫脫硝技術采用的是一對一污染物處理方案，即采用脫硫和脫硝裝置分別處理SO₂和NO_x(x=1，2)，這必然導致處理流程長，設備復雜，占地面積大，建設、運行和維護的費用比較高等問題，因此，實現(xiàn)煙氣同步脫硫脫硝成為現(xiàn)今煙氣治理領域的新目標。目前，濕式洗滌法被認為是實現(xiàn)同步脫硫脫硝最有效的方法之一，在公告號為CN101053747A和CN1923341A的專利說明書《同步脫硫脫硝的濕式氨法煙氣結晶工藝及其系統(tǒng)》和《燃煤鍋爐煙氣臭氧氧化同時脫硫脫硝及其方法》中，均提出了采用O₃或H₂O₂注入的煙氣氧化技術結合堿液或氨液吸收實現(xiàn)煙氣的同步脫硫脫硝，通過預氧化將NO氧化成NO₂，而后與H₂O反應生成NO₂^-和NO₃^-實現(xiàn)NO_x(x=1，2)的吸收，化學反應式如下所示。

2NO₂+H₂O→2H⁺+NO₂^-+NO₃^-

然而，經(jīng)過實驗證明，單純依靠氨液或堿液吸收NO₂的效率很低，整體脫硝效率并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用pH值和ORP值（ORP是英文Oxidation-Reduction?Potential的縮寫，它表示溶液的氧化還原電位）自控技術調(diào)控吸收過程的濕式氨法同步脫硫脫硝方法。該方法利用氨法脫硫產(chǎn)物四價硫與NO₂發(fā)生快速氧化還原反應的原理，具體步驟如下：

煙氣進入預洗滌和洗滌前先進行除塵和預氧化，所述的預氧化是使煙氣中NO氧化為NO₂，所述的預洗滌和洗滌采用吸收液對煙氣中SO₂和NO₂洗滌吸收，洗滌后，氣相SO₂被吸收后轉(zhuǎn)化生成的四價硫組分，NO₂發(fā)生氧化還原反應還原為N₂，洗滌吸收過程中，調(diào)節(jié)控制吸收液的pH值和ORP值，維持吸收液pH值為5.5~6.5，ORP值為-150mV~0mV。

本發(fā)明還提供一種用于實現(xiàn)上述方法的實現(xiàn)裝置，所述的實現(xiàn)裝置通過煙道與鍋爐出口連接，主要包括順序通過連接在鍋爐出口和煙囪之間的除塵設備、煙氣氧化設備、預洗滌塔、洗滌塔，以及與預洗滌塔連接的氧化濃縮系統(tǒng)，與洗滌塔連接的氨水儲液池、氧化抑制劑儲液池。