[發明專利]基于煙氣濕式氨法脫硫的同步脫硝工藝

有效

• 申請號: 201410368316.6
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104226095A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 吳高明;韓軍;王世杰;吳高宏
• 申請（專利權）人: 武漢悟拓科技有限公司;武漢鋼鐵（集團）公司;武漢科技大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/60;B01D53/96;C01C1/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術領域

本發明涉及一種煙氣凈化領域，具體的說是一種基于煙氣濕式氨法脫硫的同步脫硝的工藝。

背景技術

我國鋼鐵行業自20世紀90年代以來迅猛發展，導致了大氣污染物的大量排放，其中SO₂和NOx的排放量僅次于電廠煙氣。2011年我國重點統計的鋼鐵工業SO₂排放量在251萬噸，其中鐵前燒結球團工序SO₂排放量達到218萬噸，占鋼鐵企業排放總量的87％以上，而SO₂的處理率僅32％。燒結煙氣的特點是煙氣量大、煙氣攜帶粉塵量較大、二氧化硫的排放量和濃度變化較大、煙氣溫度波動大、煙氣成分復雜、煙氣含濕量大。與鍋爐煙氣相比較，處理起來更加困難，難以直接采用電廠脫硫脫硝技術。

在脫硝方面，由于燒結煙氣具有以上的特殊性，且針對已有的燒結(球團)系統，以至于現有的SCR脫硝技術并不完全適用于燒結煙氣的治理，若采取分步治理方式，將會造成資本投資費用高，裝置占地面積大且煙氣系統復雜等缺點，并且，成熟技術-SCR脫硝技術中，需對煙氣加熱到催化劑催化溫度窗口300-400℃，導致能耗高的問題。

在實際生產中，采用多系統單獨脫硫、脫硝的技術已經非常成熟。但由于其系統復雜、占地面積大導致了設備投資和運行費用高，所以研究高效脫硫脫硝一體化工藝成為了國內外學者關注的焦點。自上世紀80年代開始，國外研究者就開始了同步脫硫脫硝的相關研究，研發了很多同步脫硫脫硝方法，這些方法中有一部分已經投入了實際生產，有的還處于實驗室階段。在我國，同步脫硫脫硝研究工作起步較晚。現有同步脫硫脫硝方法可按照工藝過程分為五大類：固相吸附/再生同步脫硫脫硝技術、氣固催化同步脫硫脫硝技術、吸收劑噴射同步脫硫脫硝技術、高能電子活化氧化同步脫硫脫硝技術、濕法煙氣同步脫硫脫硝技術。

在眾多方法中，氨法脫硫因其脫硫效率高、耗水少、副產品可以有效利用、無二次污染等優點而被廣泛應用，而且這種方法在保證脫硫效果的同時還具有一定的脫硝效果。杜振、高翔等研究了氨法脫硫過程中(NH₄)₂SO₃溶液吸收NO_X的特征，確定了SO₂的存在對NO的吸收有促進作用，證明了氨法同時脫硫脫硝的可行性。由于在煙氣中NO占NO_X的95％，而NO在水中的低溶解度造成了氨法雖然具有同步脫硫脫硝的作用，但是脫硝效率低，無法達到要求。絡合吸收法是濕法脫硝中最為有效的一種方法，脫硝效果顯著，反應適應性強。目前，國內外學者對絡合劑單獨脫除NO進行了細致的研究，如荊國華研究了Fe(II)EDTA吸收NO的工藝參數，結果發現SO₃^2-可部分還原絡合NO和被O₂氧化的Fe(Ⅲ)EDTA，有利于絡合脫銷過程。

絡合吸收法中研究最多的就是Fe(Ⅱ)EDTA法，從20世紀70年代開始，日本和美國一些學者就開始了對Fe(Ⅱ)EDTA法進行大量的研究，研究表明絡合劑Fe(Ⅱ)EDTA可以與氮氧化物發生絡合反應生成生成2Fe²⁺EDTA(NO)，達到脫硝的目的，吸收反應式如下：

2Fe²⁺EDTA+NO→2Fe²⁺EDTA(NO)

但是，一方面Fe(Ⅱ)EDTA雖然脫硝效率高，但價格昂貴，生成2Fe²⁺EDTA(NO)后不回收絡合劑非常不經濟的，高成本會導致無法工業上實用；

另一方面，Fe(Ⅱ)EDTA與煙氣中NO的絡合過程中，自身也很容易被煙氣中所攜帶O₂所氧化，形成對NO無吸收活性的Fe(Ⅲ)EDTA，消耗絡合劑，反應式如下：

4Fe²⁺EDTA+0₂+4H⁺→4Fe^3十EDTA+2H₂0

而且這部分的絡合劑的再生回收利用也是非常重要的。

總之，人們希望加入的絡合劑盡可能的再生回收，在保證高效脫硫脫硝的同時能降低成本，提高硫酸銨產品的品質，保證系統的正常運行。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種工藝簡單、運行成本和設備投資低、能高效同步脫硫脫硝、能耗低的基于煙氣濕式氨法脫硫的同步脫硝工藝。