[發(fā)明專利]煙氣同時(shí)脫硫脫硝一體化凈化系統(tǒng)及凈化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711437385.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108176204A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建軍;黃意淇;劉勤;郭家秀;劉勇軍;楚英豪;蔣文舉;岑望來;袁山東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/60
• 分類號(hào): B01D53/60;B01D53/83;B01D50/00
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 呂建平;麥邁

本發(fā)明提供煙氣同時(shí)脫硫脫硝一體化凈化系統(tǒng)及凈化方法，該凈化系統(tǒng)包括脫硫脫硝劑計(jì)量給料系統(tǒng)，循環(huán)流化床，噴淋供水設(shè)備，氣固分離設(shè)備及排放設(shè)備，脫硫脫硝劑計(jì)量給料系統(tǒng)與循環(huán)流化床連接，所述循環(huán)流化床上設(shè)有煙氣通入口，循環(huán)流化床內(nèi)設(shè)有噴淋頭，循環(huán)流化床的出氣端與氣固分離設(shè)備連接，氣固分離設(shè)備的出氣端與排放設(shè)備連接。該凈化系統(tǒng)通過同一循環(huán)流化床對(duì)煙氣同時(shí)進(jìn)行脫硫脫硝，降低了煙氣脫硫脫硝成本；該凈化方法針對(duì)燃煤煙氣和鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣溫度低的特點(diǎn)，采用鈣基吸收劑和碳酸氫鈉作為脫硫脫硝劑對(duì)煙氣同時(shí)進(jìn)行脫硫脫硝，經(jīng)凈化后的煙氣滿足排放相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，副產(chǎn)物具有一定經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣凈化領(lǐng)域，涉及煙氣同時(shí)脫硫脫硝一體化凈化系統(tǒng)及凈化方法，尤其涉及針對(duì)鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)煙氣和燃煤煙氣。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其以能源消耗為主的經(jīng)濟(jì)迅速增長，大量工廠排放含有顆粒物、SO₂、NO_X、重金屬等污染物的煙氣，造成酸雨、霧霾和光化學(xué)煙霧，對(duì)人、動(dòng)植物造成極大的危害。為了滿足人們對(duì)于環(huán)保的需求，加快能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命進(jìn)程，國家對(duì)于工業(yè)煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高。2016年《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行了排放標(biāo)準(zhǔn)修改公告，對(duì)二氧化硫、氮氧化物的排放限制再次調(diào)整，根據(jù)重點(diǎn)地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量管理需求，應(yīng)進(jìn)一步深化鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)煙氣治理，加嚴(yán)特別排放限值要求。關(guān)于《火電大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)燃煤鍋爐超低排放標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，即為燃煤機(jī)組超低排放限值煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度(基準(zhǔn)含氧量6％)分別不超過5mg/m³、35mg/m³、50mg/m³。因此，同時(shí)控制SO₂、NO_x的排放迫在眉睫。

作為工業(yè)廢氣主要的來源，我國燃煤電廠當(dāng)下所采用的污染物脫除設(shè)備，由于歷史原因大多數(shù)是不同時(shí)期形成的功能單一、串聯(lián)使用的煙氣凈化設(shè)備序列，常用的為石灰石-石膏法脫硫+SCR脫硝+電(袋)除塵的方式，由于國內(nèi)燃煤自身高灰、高硫以及煙氣處理量大的現(xiàn)狀，采用原有技術(shù)無法滿足超低排放要求。鋼鐵工業(yè)在我國得到了快速的發(fā)展，但其燒結(jié)煙氣污染卻成為制約我國冶金行業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。鋼鐵行業(yè)所產(chǎn)生的燒結(jié)煙氣具有排放溫度較低、波動(dòng)范圍大、含濕量高、化學(xué)組分復(fù)雜、粒徑分布廣的特點(diǎn)，目前，對(duì)煙氣同時(shí)脫硫脫硝還缺乏簡單有效的綜合治理方法。傳統(tǒng)治理方法除了對(duì)煙氣中的粉塵、SO₂有所控制外，對(duì)于NO_x、二噁英等有害物質(zhì)并未進(jìn)行有效控制。因此，進(jìn)行煙氣多污染物一體化控制已經(jīng)成為我國環(huán)境保護(hù)和實(shí)現(xiàn)鋼鐵冶金行業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

目前，作為鋼鐵行業(yè)煙氣多污染物一體化控制的主要目標(biāo)是對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行脫硫脫硝，主要通過傳統(tǒng)脫硫技術(shù)同煙氣脫硝技術(shù)相組合。傳統(tǒng)脫硫技術(shù)中多以鈣基顆粒作為脫硫劑，具有脫硫效果好(脫硫效率達(dá)95％以上)，運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高、易堵塞、不能有效控制NO_x等問題。煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性催化還原(SCR)和非選擇性催化還原(SNCR)兩種。SNCR所需的溫度窗口達(dá)850-1050℃，一般需另設(shè)加熱裝置將煙氣加熱至此溫度窗口，能耗較高，效率低，因此脫硝系統(tǒng)多以SCR技術(shù)為主。

若采用上述傳統(tǒng)脫硫技術(shù)同煙氣脫硝技術(shù)相組合工藝協(xié)同脫硫脫硝，雖可以達(dá)到脫硫脫硝的目的，但需多套設(shè)備協(xié)同，存在總投資大、工藝復(fù)雜、占地面積大等問題。此外，燒結(jié)煙氣具有二氧化硫含量高，溫度低(100-180℃)的特點(diǎn)，若采用SCR技術(shù)，一次性投資較高，一層SCR催化劑的脫硝效率僅在50％左右，為達(dá)到脫硝效率75％以上則需布置兩層SCR催化劑，但是在該條件下難以滿足SCR催化劑反應(yīng)溫度通常為300-450℃的要求，因此需對(duì)脫硝過程中的煙氣進(jìn)行加熱。與此同時(shí)，利用SCR技術(shù)脫硝過程中易產(chǎn)生硫酸銨和硫酸氫銨，堵塞SCR催化劑使得SCR催化劑中毒，進(jìn)而使得相關(guān)成本大增。因此設(shè)計(jì)研發(fā)一套適用于鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫硝的技術(shù)，降低鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣的凈化處理成本，將至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容