[發明專利]煙氣的處理方法及系統

有效

• 申請號: 201510016666.0
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104645808B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 王淑娟;余景文;陳昌和;李彥;陳群;趙博;禚玉群
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;B01D53/62
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

本發明公開了煙氣的處理方法及系統，其中，煙氣的處理方法包括：利用第一氨水對煙氣進行第一凈化處理，以便得到含有二氧化碳和氨氣的第一凈化煙氣和脫硫后液，其中，脫硫后液中含有亞硫酸銨；利用第二氨水對所述含有二氧化碳和氨氣的第一凈化煙氣進行第二凈化處理，以便得到含有氨氣的第二凈化煙氣和負載二氧化碳的第二氨水；利用第三氨水對所述含有氨氣的第二凈化煙氣進行第三凈化處理，以便獲得凈化后的煙氣和脫氨后液，其中，所述凈化后的煙氣中，氨體積濃度低于50ppm。利用該方法對煙氣進行處理，可以避免氨水高揮發性所產生的氨大量逃逸引起的大量能量損耗，以及氨的揮發形成的結晶影響裝置正常運行，并且節約能源、成本低。

技術領域

本發明涉及化工領域，具體地，涉及煙氣的處理方法及系統。

背景技術

溫室氣體的大量排放被認為是造成近年來觀察到的冰川融化、海平面上升以及多種極端惡劣天氣出現的原因。在所有已知的溫室氣體中，二氧化碳的排放量是最大的，因此二氧化碳減排是世界各國都必須承擔的責任。

燃煤電廠是最主要的二氧化碳集中排放源，針對燃煤電廠煙氣中二氧化碳的捕集技術主要可分為燃燒前捕集、燃燒后捕集以及富氧燃燒技術。其中，燃燒后捕集又包括化學吸收、物理吸附、膜分離以及低溫分離等技術。其中化學吸收法具有技術成熟、適用于較低濃度二氧化碳處理等特點，被認為是最有應用前景的二氧化碳捕集技術。

采用化學吸收法捕集二氧化碳時，吸收劑的選擇尤為重要。相比現今最常用和最成熟的吸收劑-乙醇胺(MEA)，氨水作為二氧化碳吸收劑具有諸多優點，包括吸收劑成本低廉、吸收能力強、再生能耗低、無降級、低腐蝕以及聯合脫除多種污染物的潛力。然而，氨法脫碳技術的應用受氨水的高揮發性所限制。一方面氨的大量逃逸使得氨洗滌與氨再生系統需耗費大量能量；另一方面氨的揮發使得二氧化碳解吸過程中在冷凝器和氣液分離器部分發生結晶，影響正常運行。

在燃煤電廠煙氣中，另一種需要處理的污染物是二氧化硫，一般采用脫硫塔進行處理。現今應用最廣泛的是石灰石-石膏法脫硫技術，這種脫硫方法要消耗大量的石灰石資源，且產生脫硫廢水和大量副產石膏，而我國石膏資源豐富，因此副產品經濟價值不高。此外脫硫塔出口氣體中依然會含有一定濃度的二氧化硫，這部分二氧化硫會對隨后的二氧化碳捕集系統造成影響，因而一般需要采用預處理設備進行二氧化硫的精脫除，顯著增加了設備投資。

因此，煙氣處理的方法和系統有待于進一步改進。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出利用氨水聯合脫除二氧化碳和二氧化硫的煙氣處理方法和系統，適用于同時含有二氧化硫和二氧化碳煙氣的凈化處理，優化了氨法脫碳工藝，降低了二氧化碳和二氧化硫捕集系統的能耗。

因而，根據本發明的一個方面，本發明提供了一種煙氣的處理方法。根據本發明的實施例，該方法包括：利用第一氨水對煙氣進行第一凈化處理，以便得到含有二氧化碳和氨氣的第一凈化煙氣和脫硫后液，其中，脫硫后液中含有亞硫酸銨；利用第二氨水對所述含有二氧化碳和氨氣的第一凈化煙氣進行第二凈化處理，以便得到含有氨氣的第二凈化煙氣和負載二氧化碳的第二氨水；利用第三氨水對所述含有氨氣的第二凈化煙氣進行第三凈化處理，以便獲得凈化后的煙氣和脫氨后液，其中，所述凈化后的煙氣中，氨體積濃度低于50ppm。發明人驚奇的發現，利用該方法對煙氣進行處理，可以避免氨水高揮發性所產生的氨大量逃逸引起的大量能量損耗，以及氨的揮發形成的結晶影響裝置正常運行，并且節約能源、成本低。

另外，根據本發明上述實施例的煙氣處理方法，還可以具有如下附加的技術特征：