[發明專利]一種三效氧化-還原耦合的煙氣凈化的裝置及方法

在審

• 申請號: 202110426166.X
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113058426A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 朱廷鈺;楊陽;徐文青;李超群
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/90;B01D53/56;B01D53/72;B01D53/62;C02F1/00;B03C3/017;C02F103/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種三效氧化?還原耦合的煙氣凈化的裝置及方法，所述裝置包括依次設置的三效氧化單元、還原單元和廢水回收單元，所述還原單元包括還原反應器，所述還原單元包括相連接的噴氨裝置和儲氨裝置，所述噴氨裝置與還原反應器的入口相連接，所述儲氨裝置與廢水回收單元相連接，所述三效氧化?還原耦合的煙氣凈化的方法包括將煙氣通入所述的三效氧化?還原耦合的煙氣凈化的裝置，進行凈化過程，采用催化氧化和催化還原耦合，不僅能去除煙氣中常規污染物氣體，而且能夠回收煙氣組分的化學潛熱，減少能量消耗；同時回收煙氣中的水分，用于煙氣凈化過程，減少水資源消耗。

技術領域

本發明涉及工業煙氣凈化技術領域，尤其涉及一種三效氧化-還原耦合的煙氣凈化的裝置及方法。

背景技術

NO_x(氮氧化合物)是一種重要的污染性氣體，是形成酸雨的主要原因之一，NO_x與碳氫化合物能發生光化學反應形成光化學煙霧，對動物和人體產生嚴重危害。工業煙氣會排放大量的NO_x，例如火力發電、鋼鐵生產、化工生產等。CO也是工業煙氣中常見的污染性氣體，例如鋼鐵生產中的燒結工序，其煙氣中的CO濃度可以達到幾千甚至上萬毫克每立方米，CO是六項環境空氣質量指標，其排放直接關系到公眾健康，因此受到廣泛關注，而目前缺乏有效的CO凈化技術。此外，工業煙氣中常含有碳氫化合物(C_xH_y)和水蒸氣等組分。在NO_x控制方面，選擇性催化還原(SCR)技術是一種高效的NO_x凈化技術，該技術通過向煙氣中噴入還原性的NH₃，利用NH₃和NO_x在SCR催化劑上發生催化反應將NO_x轉化為N₂和H₂O，SCR技術最先應用于火電行業，催化劑的最佳運行溫度區間為300～400℃，由于工業煙氣的特征各異，對于溫度較低的煙氣(如燒結煙氣)，SCR催化劑在使用時具有以下問題：一是催化劑低溫活性差，應用時需要對煙氣進行升溫，需要消耗額外的燃料；二是SCR催化劑上易發生硫銨鹽沉積，影響壽命。因此需要針對性開發適用于高溫低濕煙氣的污染物催化凈化工藝。

CN209438348U公開了一種低溫SCR法脫除廢氣中氮氧化物的系統。該低溫SCR法脫除廢氣中氮氧化物的系統包括將廢氣加熱至80～200℃的廢氣加熱器；將加熱后的廢氣和還原劑混合的混合器；將所述還原劑輸送入所述混合器的給料裝置；以及與所述混合器的出氣口連接的SCR脫硝反應器；所述SCR脫硝反應器的出氣口與煙囪連接；其中，所述給料裝置包括依次連接的給料泵、噴射器和霧化器，所述霧化器的出氣口與所述混合器的進氣口連接，但所述裝置需添加加熱裝置，熱耗高。

CN211819591U公開了一種凈化柴油機氮氧化合物的先氧化后還原裝置，包括溫度傳感器、等離子體發生器、SCR還原裝置，所述溫度傳感器位于柴油機排氣處，所述等離子體發生器與溫度傳感器電連接，所述等離子體發生器遠離溫度傳感器端固定連接至所述SCR裝置連接，但未涉及廢水回收裝置，存在物料浪費的問題。

CN101439260B公開了一種脫除低溫煙氣中氮氧化物的系統及其工藝，低溫煙氣源依次與氣-氣換熱器、加熱器、反應器、氣-氣換熱器、引風機、煙囪相連接，還原劑儲運制備系統依次與氨/空氣混合系統、氨噴射系統、反應器相連接，反應器與循環高溫風機進口相連接，循環高溫風機一出口與加熱器進口相連接，循環高溫風機另一出口與氨/空氣混合系統進口相連接，但未涉及廢水回收裝置，存在物料浪費的問題。

因此，有必要開發一種能夠高效去除煙氣中常規污染物氣體，而且能夠回收煙氣組分的化學潛熱，減少能量消耗，同時回收煙氣中的水分，減少水資源消耗的凈化裝置和方法。

發明內容