[發明專利]一種煙氣脫硫脫硝一體化方法及其專用裝置

在審

• 申請號: 201710583218.8
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109260918A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 呂朝妮
• 申請（專利權）人: 呂朝妮
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/78;B01D53/50;B01D53/90;B01D53/56;B01D53/96;C05C9/00;C05C3/00;C05C1/00
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本發明公開了一種煙氣脫硫脫硝一體化方法及其專用裝置，該方法為在同一個工藝體系內采用濕法工藝同時對煙氣進行脫除二氧化硫和脫除氮氧化物；脫硫采用氨肥法，氨水同時作為二氧化硫脫硫劑和脫硝工藝產生的副產物硝酸的中和劑使用；脫硝采用氧化還原法，以脫硫副產物亞硫酸銨鹽或亞硫酸氫銨作氮氧化物為還原劑，并且添加尿素作為還原劑，以含醌?羥基化合物作為催化劑，向脫硝循環液吹入空氣，為一氧化氮的氧化反應提供溶解氧和氧化劑；脫硝反應副產硝酸銨鹽匯入脫硫液回收含氮銨鹽；回收氨氮化學肥料硫酸銨和硝酸銨，且全工藝過程不向系統外排放含硫或含氨氮廢液。本發明能實現脫硫脫硝一體化，裝置小型化，并且使得工藝過程無廢液外排。

技術領域

本發明涉及燃煤、燃油鍋爐燃燒生的煙道氣，以及煉油廠催化裂化再生煙道氣的脫硫脫硝處理領域，硫酸生產的硫酸尾氣處理領域，化肥生產尾氣處理等含有二氧化硫、氮氧化物組分的廢氣處理領域。具體涉及一種煙氣脫硫脫硝一體化方法及其專用裝置。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，工業污染源的增加和相應的環境保護法規越來越嚴格。同時推動了環境治理科技的進步，產生了一大批環境污染源治理技術。其中有關煙道氣脫除二氧化硫、氮氧化物的技術已開發出很多種工藝，但是這些技術功能特點幾乎都是只針對單一種組分。在脫除煙道氣中二氧化硫方面的技術，有氨法，石灰-石膏法，雙堿法，鈉堿法，如氫氧化鈉法或氫氧化鎂法等。脫硝方面的技術有干法，干法主要工藝有選擇性催化還原法(SCR)，選擇性非催化還原法(SNCR)，和SCR-SNCR混合還原法。干法的共同特點是以氨作為還原劑。不同點是SCR法是在350～390℃煙氣溫度下與氨氣混合通過催化床，其中氮氧化物(NO+NO2)和氨被煙氣中的氧氣組分氧化還原成氮氣和水氣。反應式為：

4NH3+4NO+O2＝＝4N2+6H2O，或

4NH3+3NO+O2＝＝6N2+6H2O，

而SNCR法是在無催化劑煙氣溫度在900～1250℃的條件下，噴入還原劑氨或尿素，在煙氣含氧量作用下發生氧化還原反應，氮氧化物被還原為氮氣和水氣。反應式為：

4NO+NH3+O2＝＝N2+H2O，SCR—SNCR混合法是利用前部的SNCR法逃逸的還原劑作為后部SNCR法的還原劑。兩次脫硝操作脫硝效率達到最高，最終可以達到80％以上。

除了干法脫硝外還有高能等離子體氧化法，吸附法，濕法等。SCR法脫硝效率相對較高，工業應用較廣泛，但是存在建設投資及運行費用高，催化劑因為含塵而易失活，氨的逃逸率不易控制等問題。SNCR法工業應用也比較廣泛，不用催化劑，采用氨或尿素作為氮氧化物的還原劑，要求NH3/NOx摩爾比不小于2～2.3，脫硝效率才能達到30～50％，在高溫下反應，也存在氨的逃逸率問題，高溫下氨反應有副反應產物NOx的產生，造成二次污染物來源。

高能等離子體氧化法雖然脫硝效率效高，但是能耗較高，設備費用比較昂貴，操作費用高，設備維修費用高等缺點影響其在工業上的應用。

吸附法工藝比較簡單，但是吸附劑用量大，吸附設備容量也很大，吸附劑再生復雜困難，設備操作阻力大，因此不適用于大型煙氣的脫硝處理。

濕法脫硝技術也有很多種工藝方法，有堿液吸收法，酸吸收法，氧化吸收法，還原吸收法，絡合吸收法，微生物法等。

堿液吸收法是以鉀、鈉、鎂、銨等堿性溶液吸收氮氧化物的方法。但NO在水溶液中溶解性很低，堿液只能吸收溶解于水中的NO2，因此堿液吸收法只能適用于NOx含量較高，或不含NO或NO含量很低的氣體。因此將堿液吸收法用于煙氣脫硝效率非常低。

酸吸收法是利用酸液吸收NO+NO2，氮氧化物很容易溶解在酸液中，還能與濃硫酸反應生成亞硝酸硫酸，但不能與稀硫酸反應生成亞硝酸硫酸。由于吸收需要濃硫酸，因此不適用于工業規模生產。