[發明專利]一種以尿素為吸收劑的煙氣同時脫硫脫硝的方法

無效

• 申請號: 201210165879.6
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102698599A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 周元金;彭獻忠;熊紹鋒;周喜明
• 申請（專利權）人: 湖南湘達環保工程有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/60;B01J29/90;B01J29/00
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務所 43103
• 代理人: 皮維華

技術領域

本發明涉及一種以尿素為吸收劑，對煙氣同時脫硫脫硝的系統，屬于環境污染防治中的大氣污染治理，涉及煙氣凈化治理技術。

背景技術

燃煤煙氣中的SO₂和NOx是大氣污染物的主要來源。國家對“十二五”期間對于煙氣脫硝提出明確的限制排放要求。因此，煙氣同時脫硫脫硝也是今后大氣污染治理的發展趨勢。

煙氣脫硝技術分為選擇性催化還原(SCR)脫硝、選擇性非催化還原(SNCR)脫硝和同步脫硫脫硝等類型。選擇性催化還原脫硝工藝是國外應用較為廣泛的脫硝工藝。SCR的脫硝效率較高，可達90%以上并能充分利用煙氣的熱量。但缺點是催化劑容易中毒，反應器受飛灰磨損和初期投資成本高。選擇性非催化還原技術（SNCR）是指將氨噴入爐膛溫度為1000-1150℃的區域，氨在此區域與O₂和NO_x直接反應生成N₂和H₂O，NO_x去除率可達30-50%。鑒于SNCR需要對鍋爐進行改造和脫硝率不高，SNCR離工業化應用尚有差距。同步脫硫脫硝技術可以在低溫下進行，初期投資和運行成本低并且脫硝率較高。因此，脫硫脫硝一體化技術成為近年來研究的熱點。

同時脫硫脫硝技術包括NaClO₂法、乳化黃磷法和尿素法等。其中，尿素法以尿素作為NOx的吸收劑，有諸多優點：尿素與NOx反應的副產物為N₂和CO₂，尾氣可直接排放；與SO₂反應的產物為可用作肥料的硫銨；吸收液pH值為5-9，對設備沒有腐蝕性，并且尿素與氨水相比物理化學性質穩定。因此，尿素法具有非常重要的實際應用價值。

發明專利“尿素添加劑濕法煙氣同時脫硫脫氮方法（CN01130154.6）”的添加劑為尿素和乙二胺或磷酸銨的混合物，由于脫硝產物為硫銨和硝銨，主要針對氨法脫硫工藝，不適用于鈣法、鎂法和雙堿法脫硫工藝。因為尿素與NOx反應的產物硫銨會進入鈣法、雙堿法和鎂法的脫硫副產物石膏及硫酸鎂中，導致品質降低。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有液相脫硫脫硝工藝中運行和初期投資成本大、脫硝率低和采用氨做吸收劑易揮發和不安全等問題，提出一種以尿素為吸收劑的煙氣同時脫硫脫硝的系統。

本發明采用的技術方案是：一種以尿素為吸收劑的煙氣同時脫硫脫硝的方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）配制脫硝催化劑和吸收劑的水溶液為洗脫液，其中吸收劑為尿素，濃度為洗脫液的6-20?wt%，脫硝催化劑為沸石負載的NiO-CeO₂，濃度為洗脫液的0.06-0.1?wt%；（2）煙氣在脫硝預洗塔內用洗脫液進行脫硝后再送往脫硫塔脫硫；（3）經步驟（2）脫硝后的洗脫液在回收罐中經濾布過濾后收集NiO-CeO₂/沸石，然后用燒炭再生方法進行催化劑再生。

所述脫硝催化劑中NiO與CeO₂的質量比為(1-3):1，NiO-CeO₂在沸石中的含量為10-15?wt%，沸石的粒徑5-10目。

本發明在脫硫前先進行NOx的吸附脫除，以便進行副產物硫銨的分離回收；同時，增設預洗塔中的尿素可以吸附煙氣中的部分SO₂，從而減輕脫硫塔的脫硫負荷。

導致沸石催化劑失活的原因有很多，常見的原因是煙氣中含有焦炭、烴類和含N物種等沉積在催化劑活性位。催化劑再生的方法是進行燒炭再生。具體而言，在富氧條件下，通過加熱（一般為500℃）使上述有機物質轉化為CO₂和H₂O脫除，從而使催化劑恢復活性。催化劑回收的具體操作步驟是：用催化劑回收罐（2）進行NiO-CeO₂/沸石催化劑的回收再生。在催化劑回收罐（2）進行回收時，NiO-CeO₂/沸石與濾液分離，存留在可拆卸的濾布框上。隨后，收集催化劑并進行燒炭復活處理。

本發明采用尿素作為添加劑并輔以NiO-CeO₂/沸石為低溫脫硝催化劑，使脫硝在小于150℃的低溫下也能穩定高效地進，具有低溫液相脫硫脫硝、催化劑回收再生和處理吸收液副產物回收硫銨的功能；主要用于鈣法、鎂法和雙堿法脫硫工藝的脫硫脫硝一體化技術及其改造工程。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

為更清楚地理解本發明的技術內容，下面舉例進行詳細說明：