[發明專利]一種用甲烷進行煙氣脫硫脫硝的系統及方法

在審

• 申請號: 201911052117.3
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110694470A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 劉蓉;王曉龍;郜時旺;王琪;肖天存
• 申請（專利權）人: 中國華能集團有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/60
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 孟大帥

本發明公開的一種用甲烷進行煙氣脫硫脫硝的系統及方法，屬于脫硫脫硝技術領域。包括甲烷貧氧燃燒反應裝置、煙氣脫硫脫硝反應裝置、催化劑再生器、旋風分離器、冷卻塔和換熱器。先在甲烷貧氧燃燒反應裝置中對煙氣進行脫氧處理，然后煙氣中的硫氧化物和甲烷在催化劑存在的情況下在流化床反應器中進行反應，生成單質硫，氮氧化物生成氮氣，甲烷轉化為二氧化碳和水蒸氣。該系統結構設計合理，作為還原劑的甲烷來源廣泛，成本低，儲存和使用方便；脫硫脫硝同時進行，提高污染物處理效率，同時能夠實現硫元素的回收利用，變廢為寶，不產生其他廢渣和廢液，無二次污染，實現環境友好并帶來經濟效益。

技術領域

本發明屬于脫硫脫硝技術領域，具體涉及一種用甲烷進行煙氣脫硫脫硝的系統及方法。

背景技術

造成酸雨形成的主要來源是以燃煤為主的能源消耗過程中排放的大量二氧化硫污染物。要治理酸雨污染，首先要控制硫氧化物和氮氧化物的排放總量，重點削減污染大戶一火電廠的硫氧化物和氮氧化物的排放總量。

低濃度SO₂(濃度低于3％)若采用傳統的氧化法、脫硫制酸，則技術上、經濟上難度很大，而且濕法脫硫需要消耗大量的水，吸附法則需要催化劑頻繁再生和后續處理，都存在二次污染的問題，且硫元素被浪費無法回收。現在研究的較多的是氨法同時脫硫脫硝技術，氨法同時脫硫脫硝技術也有自身的缺點，主要是爐膛尺寸大，鍋爐壓力變化大，且容易發生氨泄漏，易造成二次污染。

發明內容

為了解決上述現有問題，本發明的目的在于提供一種用甲烷進行煙氣脫硫脫硝的系統及方法，在脫硫脫銷的同時實現硫元素的回收利用，且不產生其它廢渣廢液，無二次污染，成本低、經濟效益高。

本發明通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種用甲烷進行煙氣脫硫脫硝的系統，包括甲烷貧氧燃燒反應裝置、煙氣脫硫脫硝反應裝置、催化劑再生器、旋風分離器、冷卻塔和換熱器；

甲烷貧氧燃燒反應裝置的入口連接有待處理煙氣管路和甲烷原料氣第一支路，甲烷貧氧燃燒反應裝置的出口與煙氣脫硫脫硝反應裝置的入口連接，煙氣脫硫脫硝反應裝置的入口還連接有甲烷原料氣第二支路，煙氣脫硫脫硝反應裝置的固體出口與催化劑再生器的固體入口連接；煙氣脫硫脫硝反應裝置的氣體出口與旋風分離器入口連接，催化劑再生器的出口與煙氣脫硫脫硝反應裝置的入口連接，旋風分離器的固體出口與催化劑再生器的固體入口連接，催化劑再生器的氣體入口連接有甲烷原料氣第三支路；旋風分離器的氣體出口與冷卻塔的入口連接，冷卻塔的氣體出口與換熱器連接，換熱器連接有甲烷原料氣管路，甲烷原料氣管路與甲烷原料氣第一支路、甲烷原料氣第二支路和甲烷原料氣第三支路連接。

優選地，煙氣脫硫脫硝反應裝置的固體出口與催化劑再生器的固體入口的連接管路上設有旋塞閥。

優選地，甲烷貧氧燃燒反應裝置和煙氣脫硫脫硝反應裝置內的催化劑為負載型金屬氧化物催化劑。

進一步優選地，負載型金屬氧化物催化劑的催化劑為鋁、鎂、鐵、鈰、鈣、鈀、銅、鎳、鑭和釩單質中的一種或幾種，載體為鋁、鎂、鐵、鈰、鈣、鈀、銅、鎳、鑭和釩的氧化物中的一種或幾種。

優選地，甲烷貧氧燃燒反應裝置為固定床反應器。

優選地，煙氣脫硫脫硝反應裝置為流化床反應器。

本發明公開了采用上述系統用甲烷進行煙氣脫硫脫硝的方法，包括：