[發明專利]一種鍋爐煙氣二氧化氯催化氧化同時脫硫脫硝方法

無效

• 申請號: 201410246700.9
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104028103A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 潘理黎;成一波;沈穎奕;何穎聲;金唯;周海珊;方拓拓;朱盈盈
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/78;B01D53/60
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及工業廢氣處理領域，尤其涉及一種鍋爐煙氣二氧化氯催化氧化同時脫硫脫硝方法。

背景技術

大氣是人類賴以生存的最基本的生命要素，然而利用煤、石油等化石能源燃燒做功時產生二氧化硫(SO₂)、氮氧化合物(NO_x)和顆粒物，SO₂和NO_x是最主要的兩種大氣污染物，是造成酸雨的主要原因所在。同時NO_x也是造成臭氧層破壞和光化學煙霧等環境問題的一種物質。這些已經成為制約社會和經濟發展的重要因素，引起了各國人民的廣泛關注。

各國科學家及商業機構一直致力于脫硫脫硝的技術研究。全球研究和開發的脫硫方法已有數百種之多，脫硝方法也有幾十種之多，這些方法按工藝一般可分為干法和濕法。按產品的利用狀態可分為回收法和拋棄法；按吸收方式可分為物理吸收和化學吸收。

現有的脫硝技術主要分為兩大類：燃燒過程控制和燃燒后處理。燃燒后處理又包括：選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR)、熱分解法、催化分解法、氣體洗滌法、等離子體治理技術、液體吸收法、氧化吸收法處理等。

目前全球脫硫、脫硝基本采用不同方式來進行，即脫硫與脫硝分開處理，或爐內脫硫與爐外脫硝方式，或濕式脫硫與干法脫硝相方式等，這些方法雖然在脫硫、脫硝效果上能夠達到環保排放的要求，但基礎設施投資高，系統占地面積大，運行操作復雜，且運行維護費用很高，企業不得不承擔高昂的投資費用和運行成本。

例如公開號為CN101745305A的中國專利文獻公開了一種脫除煙氣中氣態多種污染物的方法，用于解決煙氣中多污染物控制治理技術的局限性問題。它利用一個吸收塔對煙氣中SO₂、NO_x、汞蒸氣以及CO₂進行全面脫除，所述吸收塔下部設置吸收漿液池，中部設置噴淋管、上部設有氧化劑管，吸收塔沿縱向設有隔板，隔板兩側分別為脫硫工作段和脫硝脫碳工作段，吸收塔上部為連通的氧化區；煙氣由吸收塔進口進入脫硫工作段，完成SO₂和HCl的脫除；煙氣繼續向上進入氧化區，在氧化區NO_x轉化成易溶于水的高價態氧化物后進入脫硝脫碳工作段，完成NO_x、汞蒸氣及CO₂脫除。

經過長時間的研究與開發，已成功開發出幾種煙氣同時脫硫脫硝技術。如公開號為CN102500207A的中國專利文獻公開了一種低溫等離子體氧化結合氨法濕式吸收的燃煤煙氣同時脫硫脫硝工藝，該工藝包括低溫等離子體氧化和氨法濕式吸收兩個過程，待處理的燃煤煙氣首先通過煙道進入低溫等離子體反應器，使煙氣中40％～50％的NO被氧化成NO₂，處理后的煙氣進入同時脫硫脫硝噴淋塔，與氨水吸收液充分接觸脫除煙氣中的SO₂和NO_x后排放；同時脫硫脫硝噴淋塔底部的吸收液經吸收液循環泵重新送入噴淋層循環使用，并且通過氨水泵不斷將氨水槽中的氨水補充進噴淋塔，同時通過母液輸送泵排放部分母液。

日本發明的活性炭吸收脫硫脫硝同步工藝，活性炭吸收工藝是利用活性炭具有較大的比表面積進行煙氣同時脫硫脫硝的。SO₂是通過活性炭的微孔吸附作用，存于活性炭的微孔內，再通過熱再生，生成高濃度的SO₂氣體，經過轉化裝置形成高純硫磺、濃硫酸等副產品；NO_x是在加氨的條件下經活性炭的催化作用生成水和氮氣排入大氣，這種方法的優點是無二次污染，脫硫效率能達到90％左右，缺點是活性炭種類太少，采購成本高造成運行維護成本太高，同時脫硝效率雖然能達到65％左右，但隨著活性炭活性的衰減脫硝效率也隨之下降，不夠穩定。

我國是使用工業鍋爐最多的國家，2011年底，在用燃煤工業鍋爐為62.03萬臺，每年消耗原煤約6.4億噸，產生的SO₂和NO_x分別占全國總排放量的22.2％和15％。SO₂、NO_x及其形成的二次污染物不僅損害生態環境和影響人體健康，還直接導致巨額的經濟損失。目前，我國燃煤工業鍋爐量大面廣，污染強度大而分散。

大量燃煤工業鍋爐煙氣脫硫脫硝設施不健全，有設施不運行的情況非常普遍，主要原因是現有的煙氣脫硫脫硝方法處理效果不佳，且成本過高，不能滿足工業鍋爐的實際要求，也不能得到企業的認可。因此，研究適合燃煤工業鍋爐的低成本高效率的脫硫脫硝技術迫在眉睫。

發明內容