[發明專利]一種脫硫脫硝裝置和方法

有效

• 申請號: 201510303399.5
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN104941431A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 童裳慧
• 申請（專利權）人: 北京中晶佳鎂環境科技股份有限公司
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/78;B01D53/60
• 代理公司: 北京悅成知識產權代理事務所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰

技術領域

本發明涉及一種脫硫脫硝裝置和方法，尤其是一種脫除煙氣中的硫氧化物和氮氧化物的裝置和方法。

背景技術

SO₂是大氣主要污染物之一，是衡量大氣是否遭到污染的重要標志。它對人體健康、環境等方面都有巨大的危害，是形成酸雨的主要原因。中國是世界上少數幾個以煤為主要能源的國家之一。大量的燃煤導致我國SO₂污染及由此引起的酸沉降污染十分嚴重。我國的SO₂污染治理起步較晚，而且現在的形勢依然十分嚴峻。同時，NOx排放量保持繼續增長的態勢，所以NOx的污染治理也已受到國家相關部門的高度重視。國家環境保護部已將控制燃煤鍋爐、鋼鐵燒結球團設備NOx的排放列為繼煙氣除塵、脫硫之后的第三項污染重點治理工作，并且將標準由之前的400mg/Nm³(一般地區)、200mg/Nm³(重點地區)提高到了200mg/Nm³、100mg/Nm³。這促使人們研究、開發高效的同時脫硫脫硝技術，以更有效、更經濟地完成煙氣污染治理的任務。

目前，我國普遍采用的脫硫脫硝技術是濕法煙氣脫硫技術WFGD(鈣法居多)+選擇性催化還原脫硝技術SCR(或選擇性非催化還原脫硝技術SNCR)。雖然這種技術的脫除污染物效率較高，但是其工藝復雜，控制條件苛刻，投資、運行費用昂貴，中高硫煤適應性差，尤其是脫硝的副產物氮氣N₂無利用價值，由于存在這些缺點，難以在我國實現大面積工業推廣。

中國專利申請CN104258701A公開了如下一種脫硝工藝：脫硝煙氣與脫硝氧化劑先進行氧化反應，采用亞氯酸鈉作為脫硝氧化劑，在煙氣進入塔內之前進行氧化反應，反應溫度在120～130℃的煙溫范圍內，且塵含量在50～200mg/Nm³范圍內，這種工藝方法存在氧化劑亞氯酸鈉在高溫下產生分解、氧化劑失去活性，造成脫硝效率較低的問題。而且，亞氯酸鈉與有機物接觸能引起爆炸，在使用中具有一定的局限性。同時，因為脫硝效率較低，這一工藝技術滿足現有氮氧化物排放標準較難。亞氯酸鈉價格超過一萬元每噸，即使達到排放標準，其脫硝成本也非常高，大幅增加了企業的脫硫脫硝成本。

中國專利申請CN102327735A公開了一種基于H₂O₂作用的對煙氣同時脫硫脫硝的系統和方法。中國專利申請CN103463978A公開了一種基于H₂O₂催化氧化煙氣同時脫硫脫硝的裝置和方法。兩者都利用H₂O₂的強氧化性將煙氣中的二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_X)氧化成硫酸和硝酸，其布置方式均是在煙氣進口處注入H₂O₂，這種注入方式有以下幾方面的缺陷：

1、由于H₂O₂具有不穩定性，在120℃以上，尤其是在140℃及以上時會發生無效分解(強烈分解成H₂O和O₂)，失去氧化氮氧化物(NO_X)的能力，而大部分煙氣在煙道段(未進入吸收塔前)的煙氣溫度恰恰在這個溫度范圍之內。

2、無論是鋼廠的燒結機煙氣還是燃煤鍋爐煙氣都含有較多的粉塵，H₂O₂激發的活性物質羥基自由基遇到粉塵會失去活性，降低氧化效率。

3、H₂O₂在50～70℃，霧化含水率在10％～13％，環境含水量30％～40％的條件下會激發出更多的羥基自由基·OH和·O₂H，而煙氣進口位置煙溫過高且含水量較低，達不到這樣的條件，導致H₂O₂激發出實質性氧化意義的活性物質羥基自由基·OH和·O₂H的量大大降低。

4、塔外用于脫硝的設備多且復雜，占地面積大，增加了投資、運行成本。

發明內容