[發明專利]一種煙氣脫硫脫硝及資源化利用的方法和系統

在審

• 申請號: 202011609100.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112657324A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 余傳林;張翔武;王祺;宋愛軍;李鵬飛;喬忠喜;谷長智;李方皓;趙洪宇;關小川;余瀚坤;程坤乾;余世玉
• 申請（專利權）人: 大連科林能源工程技術開發有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/76;B01D53/60;B01J47/127;B01J49/50;C01F11/46;C05C5/04;C05G3/80;C05G5/20
• 代理公司: 大連大工智訊專利代理事務所(特殊普通合伙) 21244
• 代理人: 崔雪

1.一種煙氣脫硫脫硝及資源化的方法，包括以下步驟：

(1)制氧：將常壓空氣壓縮后進行氣液分離，除去大部分的液態油、水和塵埃后，進行冷凍干燥，將壓縮空氣的常壓露點降低到-20℃以下，將其中攜帶的水蒸氣凝結并分離出，過濾，使氣體含油量≤0.001ppm、含塵量≤0.1ppm，通過純化使氣體常壓露點進一步降低至-50℃以下，再次通過精濾使其含油量≤0.001ppm、含塵量≤0.01ppm，再利用處理后的氣體通過制氧機制取氧氣；

(2)制臭氧：利用步驟(1)得到的潔凈氧氣通過臭氧發生器制臭氧；

(3)煙氣的凈化：將煙氣降溫至70℃以下，與步驟(2)的臭氧混合，臭氧將煙氣中的二氧化硫氧化成三氧化硫，將一氧化氮氧化成二氧化氮和五氧化二氮，然后將反應后的氣體利用離子交換纖維進行離子交換處理，三氧化硫和氧化后的氮氧化物被吸收下來，得到潔凈煙氣，煙氣中的三氧化硫和氮氧化物的含量滿足超低排放要求，進行排放；

(4)元素資源化及再生：步驟(3)的離子交換纖維達到飽和狀態時，將碳酸鈉溶液噴灑到離子交換纖維上，將從煙氣中吸收下來的SO₃^2-、SO₄^2-和NO₃^-置換，完成離子交換纖維的再生；置換下來的再生廢液中含Na⁺、SO₃^2-、SO₄^2-和NO₃^-，加入Ca(OH)₂溶液生成泥漿，靜置沉淀后，分離，沉淀物回收作為石膏，上清液含Ca²⁺和NO₃^-，不分先后地經過Na⁺型陽離子交換樹脂和OH^-型陰離子交換樹脂脫除Ca²⁺和NO₃^-，處理后的液體為NaOH溶液，作為配制離子交換纖維再生液的原料使用；吸附了NO₃^-的OH^-型陰離子交換樹脂用NaOH溶液進行再生，得到NaNO₃溶液作為再生劑，對吸附了Ca²⁺的Na⁺陽離子交換樹脂進行再生，得到Ca(NO₃)₂溶液。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中還包括向臭氧發生器中通入冷卻介質以對反應進行降溫的過程。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中離子交換纖維飽和后采用質量濃度為10％～15％的碳酸鈉溶液在線再生。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中用2～3倍樹脂體積、質量濃度為3％～5％的NaOH溶液對吸附了NO₃^-的OH^-型陰離子交換樹脂進行再生。

5.一種煙氣脫硫脫硝及資源化的系統，其特征在于，其包括依次連接的制氧系統、臭氧發生系統和煙氣氧化及資源化再生系統；

所述制氧系統包括依次連接的空氣壓縮機、氣液分離器、冷凍干燥機、過濾器和制氧機，以及必要的氣體緩沖罐；制氧系統制得的氧氣連接臭氧發生系統；

所述臭氧發生系統包括臭氧發生器；所述臭氧發生系統制得的臭氧連接煙氣氧化及資源化再生系統；

所述煙氣氧化及資源化再生系統包括依次連接的煙氣冷卻器、靜態混合器、離子交換設備、廢液池、壓濾機、離子交換樹脂柱和再生液配制池，其中所述臭氧發生系統制得的臭氧連接靜態混合器，所述廢液池的上清液出液口和所述壓濾機的上清液出液口均連接離子交換樹脂，所述再生液配制池的出口連接離子交換設備的入口。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述制氧系統包括依次連接的空氣壓縮機、壓縮空氣緩沖罐、氣液分離器、冷凍式干燥機、精密過濾器、空氣純化干燥機、粉塵精濾器、潔凈壓縮空氣緩沖罐和制氧機。