[發明專利]一種脫硫脫硝塔和脫硫脫硝方法

有效

• 申請號: 202110210781.7
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN112933875B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 張俊洋
• 申請（專利權）人: 濱州中科催化技術有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01D53/86;B01D53/50;B01D53/56;B01D53/75;B01D53/78;B01D53/26
• 代理公司: 寧波成舟專利代理事務所(普通合伙) 33306
• 代理人: 高經

本發明公開了一種脫硫脫硝塔和脫硫脫硝方法，屬于氣體凈化領域。該脫硫脫硝塔包括塔體、進氣口和出氣口，進氣口和出氣口分別連接進氣管和出氣管，脫硫脫硝塔設有脫硫脫硝層。沿氣體流動方向，脫硫脫硝層依次設有脫硫段和脫硝段，脫硫段和脫硝段填裝有脫硫吸附劑和脫硝吸附劑。該脫硫脫硝方法包括依次在脫硫段、脫硝段進行的脫硫、脫硝步驟和對脫硫吸附劑或/和脫硝吸附劑進行的吸附劑再生步驟。本發明提供的脫硫脫硝塔和脫硫脫硝方法將脫硫和脫硝步驟分開，且將脫硫置于脫硝之前，可有效避免因硫化物存在而導致吸附劑中毒從而影響氣體脫硝效率。另外，脫硫段和脫硝段可根據實際工況，分別或同時進行吸附劑的再生操作，有效節約能耗。

技術領域

本發明涉及氣體凈化領域，尤其涉及一種氣體脫硫脫硝塔和脫硫脫硝方法。

背景技術

隨著可持續發展的推進，在我國能源消費結構中煤炭消費比例正逐年下降，天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費比例呈逐年上升趨勢。雖然我國能源結構正在進一步優化，但煤炭仍是短期內的主要能源來源，而煤炭的利用會不可避免的排放硫化物（包括有機硫和無機硫）、氮氧化物（NO_x）和揮發性有機化合物（VOC）等對環境有害的氣體，過量的硫化物和NO_x的排放還會造成光化學煙霧、酸雨、臭氧層破壞和霧霾等諸多問題，破環生態環境，嚴重影響動植物生長和人類健康。

對于氣體的脫硫和脫硝，目前工業上應用較多的是濕法脫硫技術和以氨為還原劑的選擇性催化還原脫硝技術（SCR），主要工藝為將氣體脫硫后再進行脫硝得到潔凈產品氣或將氣體脫硝后再進行脫硫得到潔凈產品氣。傳統脫硫脫硝工藝需要獨立的脫硫和脫硝單元，設備配置復雜，需要更大的安裝空間，而氣體脫硫脫硝一體化設備能夠有效減少設備的重復配置，減小空間和成本，具有較好的應用前景。

申請號為 CN109499317A的專利申請公開了一種鍋爐煙氣脫硫脫硝方法：將鍋爐煙道引出的含硫化物和氮氧化物的鍋爐煙氣通入冷卻塔，經過噴淋、冷卻、除塵后，通入包含微晶吸附劑的吸附塔，吸附硫化物和氮氧化物后，得到潔凈煙氣，吸附塔吸附飽和后通入再生氣進行再生操作。其中，微晶吸附劑選自包括X型分子篩、Y型分子篩、A型分子篩、SSZ-13分子篩、TS-1、Ti-MWW、Ti-MOR、ZSM型分子篩、絲光沸石、β型分子篩、SAPO型分子篩等中的一種或多種。

采用上述方法雖實現了脫硫和脫硝一體化，但由于氣體中SO₂和NO_x之間存在吸附競爭，SO₂存在時會優先吸附在吸附劑上，并在活性位點形成穩定的硫酸鹽和亞硫酸鹽造成吸附劑硫中毒，從而造成NO_x的脫除效率降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是實現氣體脫硫脫硝一體化的同時提高氣體中NO_x脫除效率。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種脫硫脫硝塔，包括塔體、進氣口和出氣口，所述脫硫脫硝塔設有脫硫脫硝層，沿氣體流動方向，所述脫硫脫硝層依次設有脫硫段和脫硝段，所述脫硫段和所述脫硝段填裝有脫硫吸附劑和脫硝吸附劑；將脫硫和脫硝分開，且將脫硫段置于脫硝段之前，可有效避免因硫化物存在而導致吸附劑中毒從而影響氣體脫硝效率。

所述脫硫吸附劑包括分子篩和活性物A，所述活性物A包括氧化鈷、氧化鎳、氧化銅或氧化鐵中的至少一種；分子篩具有均勻的微孔結構，比表面積大，具有強吸附能力，活性物氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鐵等具有催化作用，可與硫化物反應生成相應的鹽，且能夠將部分硫化物直接催化轉化為單質硫。

脫硝吸附劑包括分子篩、耐硫陶瓷和活性物B，所述活性物B包括氧化錳、氧化鋯、五氧化二釩或三氧化鎢中的至少一種；具有催化活性的氧化錳、氧化鋯、五氧化二釩和三氧化鎢，可與氣體中氮化物反應生成相應的鹽，且直接將部分氮化物催化轉化為氮氣，耐硫陶瓷的添加可進一步防止氣體中殘留的硫化物對分子篩和活性物的影響，進一步提高脫硝效率。