[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)灰脫除氫氰酸的系統(tǒng)及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210256924.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN102816612A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚厚章;王新民;王學(xué)斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C10K1/20
• 分類號(hào): C10K1/20;C10K1/22;B01D53/54;B01D53/82
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種污染物的處理方法，具體涉及一種對(duì)降低HCN的排放起到非常積極作用的生物質(zhì)灰脫除氫氰酸的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

HCN存在于煤的氣化、液化、焦化及熱解工藝所產(chǎn)生的氣相產(chǎn)品中，煤在煉焦過程中產(chǎn)生的HCN會(huì)進(jìn)入煤氣中，焦?fàn)t煤氣中一般含有HCN1000-2500mg／m³，HCN具有很強(qiáng)的腐蝕性、毒性，在煤氣的后續(xù)生產(chǎn)過程中對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、管道產(chǎn)生極強(qiáng)的腐蝕，引起合成氣化學(xué)反應(yīng)催化劑失活，嚴(yán)重影響最終產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。

整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）中，若氣化煤氣中的HCN在進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)前不能有效去除，則很容易在燃燒的高溫環(huán)境下轉(zhuǎn)化為NO_X，增加燃?xì)廨啓C(jī)的污染物排放。

HCN也是燃煤過程中NO_X生產(chǎn)的最主要的中間產(chǎn)物。

因此，開發(fā)高效的HCN脫除工藝，對(duì)控制煤加工、燃燒過程中污染物排放均具有十分重要的意義。

目前國內(nèi)外對(duì)HCN的脫除方法主要有低溫脫除法和高溫脫除法。低溫脫除法包括吸收法和吸附法；高溫脫除法包括直接氧化法和催化氧化法。

低溫脫除法在對(duì)煤化工過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵械腍CN進(jìn)行脫除前，必須將煙氣冷卻到常溫，將增加換熱設(shè)備的投資，又導(dǎo)致氣體物理顯熱損失。因此，許多學(xué)者關(guān)注和重視研究高溫下脫除HCN的方法。

我國是農(nóng)業(yè)大國，擁有豐富的生物質(zhì)能源資源，據(jù)測(cè)算，每年可利用生物質(zhì)能源總量折合約5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，僅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈，若全部用來燃燒，可折合約3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。生物質(zhì)燃燒將產(chǎn)生大量的灰，生物質(zhì)灰中富含CaO、MgO、Fe₂O₃等金屬化合物，試驗(yàn)證明，CaO、MgO、Fe₂O₃等金屬化合物在高溫下都能對(duì)HCN有很好的脫除效果，因而可以用生物質(zhì)灰來脫除HCN。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)降低HCN的排放起到非常積極作用的生物質(zhì)灰脫除氫氰酸的系統(tǒng)及方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明生物質(zhì)灰脫除氫氰酸的系統(tǒng)采用“Y”字型管路，其下端入口與煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物相連通，上端兩出口分別為安裝有主擋板和旁路擋板的主回路和旁路，且在主回路的主擋板后端沿程依次布置有溫控裝置和生物質(zhì)灰制成的料床。

所述的溫控裝置控制反應(yīng)溫度在700-1000℃；

所述的生物質(zhì)灰制成的料床沿程布置4層；

所述的生物質(zhì)灰中富含能夠脫除HCN的金屬氧化物CaO、MgO、Fe₂O₃；

所述的生物質(zhì)灰床料體積空速不高于10000h^-1。

本發(fā)明脫除氫氰酸的方法如下：

打開主擋板，關(guān)閉旁路擋板，將煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物通過主回路的生物質(zhì)灰制成的料床，同時(shí)調(diào)節(jié)溫控裝置使反應(yīng)溫度在700-1000℃，生物質(zhì)灰床料體積空速不高于10000h^-1；當(dāng)生物質(zhì)灰制成的料床失活后，打開旁路擋板使煤的熱化學(xué)加工后的氣相產(chǎn)物通過旁路，關(guān)閉主擋板，更換生物質(zhì)灰制成的料床，更換完畢后，打開主擋板，關(guān)閉旁路擋板。

對(duì)生物質(zhì)灰進(jìn)行元素分析，將元素分析結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，計(jì)算出元素對(duì)應(yīng)的氧化物，可得辣椒稈在不同溫度下成灰的氧化物成分含量，如表1所示。

表1辣椒桿不同溫度下制灰的氧化物含量/%

從表1中可以看出，生物質(zhì)灰中富含CaO、MgO、Fe₂O₃，因而能夠?qū)CN有很好的脫除效果。

試驗(yàn)證明，在700-1000℃，體積空速控制在10000h^-1以內(nèi)，富含CaO、MgO、Fe₂O₃等金屬氧化物的生物質(zhì)灰對(duì)HCN有近100%的脫除效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為生物質(zhì)灰脫除HCN隨溫度變化趨勢(shì)圖。

圖3為體積空速對(duì)生物質(zhì)灰脫除HCN效率影響趨勢(shì)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。