CN101708422A - 一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法 - Google Patents

一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法，其步骤包括：(a)在喷淋塔的烟气入口处喷入50％质量百分比浓度的H2O2，保持H2O2/NO摩尔比＝2～3，将烟气中的NO氧化成NO2，提高NOX的氧化度；(b)将尿素加入石灰石浆液中，构成循环浆液，保持循环浆液中尿素质量百分比浓度为6％～8％；将循环浆液与烟气逆流接触，从而达到同时脱硫脱硝。本发明方法用于石灰石-石膏烟气脱硫系统的改造，可在同一系统中达到同时脱硫脱硝的目的，具有工艺简单、对原有脱硫系统影响小、技术性能良好、操作管理方便、环境和经济效益好等特点。

Description

一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法
技术领域
本发明涉及一种燃煤烟气脱硫脱硝的方法，具体说是一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法。
技术背景
我国能源结构以煤炭为主，燃煤烟气中的SO2和NOX是大气污染物的主要来源，据统计数显示，我国电力SO2排放总量占全国排放总量的60％左右，电力NOX排放总量占全国排放总量的30.1％左右。这两种污染物不但形成酸雨等一系列环境问题，而且随着我国国民经济的快速发展，这两种污染物无论是排放量还是排放比例均呈持续增长趋势。因此，对其控制迫在眉睫。
目前应用较多的烟气脱硫技术为湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术，我国已建新建的脱硫工程中的比例超过85％。面对我国对SO2和NOX排放控制日益严格的趋势，增强老电厂的脱硝性能是十分必要的。但老电厂客观上存在厂区小、缺少流动资金支持企业的环保设施改造等困难，显然不太适合采用SCR等高投资的脱硝技术。
发明内容
鉴于现有石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术被广泛使用的情况，采用促进NOX吸收的化学添加剂，使原有的脱硫系统具有脱硝功能，就十分符合老电厂的改造需求。基于上述技术思路，本发明克服现有技术存在的缺陷，提出了一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法。
尿素是一种还原剂，用尿素作为吸收剂脱除NOX的过程是烟气与尿素溶液接触，其中的NOX被还原生成N2，尿素反应生成CO2和H2O，而为了解决NO难溶于水的情况，联合使用双氧水(H2O2)将NO氧化为NO2，以提高NOX氧化度，从而提高尿素的脱硝效率。
主要化学反应如下：
(1)脱硫反应
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3→H++HSO3 -
H++CaCO3→Ca2++HCO3 -
Ca2++HSO3 -+2H2O→CaSO3·2H2O+H+
H++HCO3 -→H2CO3
H2CO3→CO2+H2O
(2)氧化反应
H2O2+NO→NO2+H2O
(3)脱硝反应
NO+NO2+(NH2)2CO→2H2O+CO2+2N2
该工艺对原有脱硫系统的脱硫效率影响较小，可达到40％左右的脱硝效率，与老电厂原有的低氮燃烧装置联合使用后，SO2和NOX均可以达到《火电厂大气污染排放标准》(GB13223-2003)的排放要求。
本发明针对烟气中NOX氧化度低的问题，采用工业级H2O2作为氧化剂氧化NO，并采用化学稳定性较好，价格低廉的尿素为脱硝添加剂。具体方案如下：
(1)在喷淋塔的烟气入口处喷入50％质量百分比浓度的H2O2，保持H2O2/NO摩尔比＝2～3，将烟气中的NO氧化成NO2，提高NOX的氧化度。优化方案是将NOX的氧化度提高到40％～60％(为NOX中的NO2与NOX的体积百分比)，如不考虑经济性和工业实用性，理论上可最高到100％。
(2)将尿素加入石灰石浆液中，构成循环浆液，保持循环浆液中尿素质量百分比浓度为6％～8％。喷淋塔中，循环浆液与烟气逆流接触，从而达到同时脱硫脱硝的效果，可获得95％以上的脱硫效率、40％左右的脱硝效率。与老电厂的低氮燃烧装置联合使用后，可满足《火电厂大气污染排放标准》(GB13223-2003)中对氮氧化物最高排放限值的要求。
本发明方法，对老电厂的脱硫系统进行较少的改造，可在同一系统中达到同时脱硫脱硝的目的，其脱硫效率达到95％以上，脱硝效率可达到40％左右。本发明方法用于石灰石-石膏烟气脱硫系统的改造，具有工艺简单、对原有脱硫系统影响小、技术性能良好、操作管理方便、环境和经济效益好等特点。满足我国对火电厂SO2和NOX的排放要求，符合我国国情及相关环保政策，具有极大的发展前景。
附图说明
图1是本发明一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明方法做进一步详细说明。
实施例1：
在燃煤电厂石灰石-石膏烟气脱硫系统的喷淋塔燃煤烟气入口处喷入50％质量百分比浓度的双氧水(H2O2)，保持H2O2/NO摩尔比＝2～3，将烟气中的NO氧化成NO2，使NOX的氧化度提高到40％左右。
将工业级的尿素溶解在石灰石浆液储槽(简称浆液储槽)的石灰石浆液中，构成循环浆液，保持循环浆液中尿素的质量浓度为6％～8％。将循环浆液送入吸收塔(喷淋塔)上部，喷淋，与烟气逆流接触，从而达到同时脱硫脱硝目的，其脱硫效率可达到95％以上，脱硝效率可达到40％左右。
实施例2：与实施例1基本相同，所不同的是，使NOX的氧化度提高到60％。

Claims (2)

1.一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法，其步骤包括：
(a)在喷淋塔的烟气入口处喷入50％质量百分比浓度的H2O2，保持H2O2/NO摩尔比＝2～3，将烟气中的NO氧化成NO2，提高NOX的氧化度；
(b)将尿素加入石灰石浆液中，构成循环浆液，保持循环浆液中尿素质量百分比浓度为6％～8％；将循环浆液与烟气逆流接触，从而达到同时脱硫脱硝。
2.根据权利要求1所述的一种石灰石-石膏法燃煤烟气脱硫同时脱硝的方法，其特征是：将NOX的氧化度提高到40％～60％。
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