[發明專利]一種海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝耦合的裝置及方法

在審

• 申請號: 202110281082.1
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113041812A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 趙穎穎;金輝;袁俊生;紀志永;劉杰;郭小甫;李非;王士釗
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/76;B01D53/78;B01D53/50;B01D53/56;B01D53/62;C02F1/469;C02F103/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝耦合的裝置及方法，所述方法包括以下步驟：(1)對煙氣進行氧化處理，得到氧化后煙氣；(2)將海水與步驟(1)所得氧化后煙氣經過雙極膜電滲析處理，分別得到脫鈣后海水與凈化后煙氣。所述裝置包括煙氣輸入單元、電滲析單元與尾氣處理單元；所述電滲析單元包括雙極膜電滲析裝置；所述雙極膜電滲析裝置包括雙極膜堆以及分別獨立地與所述雙極膜堆連接的極室、酸室、堿室與鹽室；所述雙極膜堆由陽電極、陰電極以及設置于所述陽電極與陰電極之間的至少1組三隔室的電滲析單元組成。本發明耦合了海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝的功能，降低了能耗，節約了生產成本，保護了生態環境。

技術領域

本發明屬于煙氣凈化技術領域，涉及一種煙氣固碳脫硫脫硝的方法，尤其涉及一種海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝耦合的裝置及方法。

背景技術

隨著我國工業化進程的加快，大氣污染也隨之加重。研究表明，化石燃料燃燒排放的二氧化碳、二氧化硫及氮氧化合物是造成大氣污染的主要來源，也是形成溫室效應、酸雨和光化學煙霧等極端天氣的主要原因。這些有害氣體的排放不僅對生態環境造成了巨大危害，還嚴重威脅著人類的生命健康。

碳捕集與封存技術(CCS)可有效捕獲排放源中的二氧化碳，然后將其永久性儲存在合適的地質場所。但此過程存在潛在的泄露風險，加上長距離運輸投資巨大，生產成本較高。濕法脫硫是目前應用最為廣泛的煙氣脫硫技術，具有反應活性強，反應速度快，脫硫率高(可達到90％以上)的優點。但需要對廢液進行處理，設備腐蝕程度大，維修費用高。對于煙氣中NO_X，目前比較成熟的脫硝技術是選擇性催化還原法(SCR)，該方法運行穩定，脫硝效率高。隨著工業NO_X排放標準的嚴格要求，開發性能穩定且低溫高效的SCR脫硝催化劑是未來的研究熱點。傳統的處理工藝存在技術單一、耗資大、副產物雜等諸多問題，因此開發高效的煙氣固碳脫硫脫硝技術刻不容緩。

此外，海水利用過程中鈣離子極易導致結垢，給設備造成危害，是海水淡化及資源化利用的巨大阻礙。通過預處理過程將海水中的鈣離子去除，有助于維持設備的正常使用，增長設備使用年限，從而降低能耗，節約成本。

CN110038440A公開了一種用于海水脫鈣的雙極膜電滲析裝置及方法，所述方法向堿室中通入酸性氣體，然后通電開始雙極膜電滲析，降低了煙道氣中二氧化碳、二氧化硫的含量以及海水中鈣離子的含量。這種方法可以有效去除易于被堿液吸收的二氧化碳、二氧化硫，但是對煙氣中一氧化氮的吸收效果甚微。

CN111905544A公開了一種臭氧處理氮氧化合物氧化高效煙氣混合裝置，所述發明可將輸入進來的物料進行充分混合和攪拌，當進料完畢后，關閉上部的進料口并進行蒸汽滅活，當滅活完畢后再進行攪拌，并對裝置內部的物料粉碎，之后從出料口將物料輸送出去。這種方法可以較好地氧化氮氧化合物，但是氮氧化合物是有毒氣體，不可直接排入環境，氧化后必須進行妥善的后續處理。

CN211537215U公開了一種脫硫脫硝一體化煙氣凈化裝置，其結合現有的氧化爐外脫硝技術，將脫硫、脫硝工藝在一臺噴淋塔內用氨水進行一體化吸收。這種方法可以同時將煙氣中的二氧化硫、一氧化氮去除，但是需要額外加入堿源，且實施過程中耗能高，成本昂貴。

由此可見，如何提供一種煙氣凈化處理的裝置及方法，耦合海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝的功能，降低能耗，節約生產成本，保護生態環境，成為了目前本領域技術人員迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝耦合的裝置及方法，所述方法耦合了海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝的功能，降低了能耗，節約了生產成本，保護了生態環境。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種海水脫鈣與煙氣固碳脫硫脫硝耦合的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)對煙氣進行氧化處理，得到氧化后煙氣；