CN101927124A

CN101927124A - 一种烟气脱硝方法

Info

Publication number: CN101927124A
Application number: CN 201010255673
Authority: CN
Inventors: 沈晓林; 张卫东; 吴亚平; 谢国宝; 邹宽; 沙高原; 严鹏程; 陈天岭; 李红星; 周洋
Original assignee: JIANGSU ZONJIN ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU ZONJIN ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2010-12-29

Abstract

本发明公开了一种烟气脱硝方法，烟气经过除尘后进入脱硫装置，脱硫装置内包括三层至六层喷淋层，在进入喷淋塔的烟气中加压注入强氧化剂，烟气在喷淋层中与脱硫浆液接触发生传热传质反应，烟气中的二氧化硫被洗涤下来，并与脱硫浆液中的碳酸钙反应，最后生成产物为石膏沉降到脱硫装置底部，脱除二氧化硫后的烟气由脱硫塔顶部的烟道排入烟囱，最后由烟囱排入大气。本发明采用强氧化剂将烟气中的NOx氧化为NO₂、N₂O₃、N₂O₅等易溶于水的价态，然后在半干法或在湿法脱硫塔中捕集下来，从而达到脱除氮氧化物的目的。

Description

一种烟气脱硝方法

技术领域

本发明涉及一种高效烟气脱硝工艺，属于资源环境保护领域。

背景技术

烟气脱硝技术主要有三种：选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)和催化氧化/还原法，前二者属于干法，后者属于湿法。

目前，应用最多的是SCR法。但SCR法存在以下问题：工程费用极其昂贵，运行费用也非常高，占地面积大；所用液氨为国家二级危险品，管理维护要求严格；所产生的固体催化剂废物处理困难；副反应产生的硫酸铵、亚硫酸氢铵等易在空气预热器表面粘附，影响空气预热器的传热效果；烟气流经SCR催化剂后，烟气中的三氧化硫浓度增加，而后续的湿式脱硫系统对它的去除能力很低(如喷淋塔几乎为零)，造成烟气中排放的硫总量增加；对老锅炉改造时，需改造烟道、空气预热器，难度大，费用高；对于我国高硫、高灰分煤，催化剂的磨损、中毒等问题也大大增加，严重影响催化剂的使用寿命。

催化氧化/还原法是新兴的脱硝技术，它主要是通过对NO的催化氧化，然后还原，与脱硫系统结合起来，通过对现有脱硫系统的简单改造，在脱硫塔中将NO去除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，结合现有的脱硫装置，提供一种能有效提高脱硝效率和系统运行可靠性、结构简单、成本低廉的烟气脱硝方法。

本发明所述的一种烟气脱硝方法，其包括以下步骤：烟气经过除尘后进入脱硫装置，脱硫装置内包括三层至六层喷淋层，烟气在喷淋层中与脱硫浆液接触发生传热传质反应，烟气中的二氧化硫被洗涤下来，并与脱硫浆液中的碳酸钙反应，最后生成产物为石膏沉降到脱硫装置底部，脱除二氧化硫后的烟气由脱硫塔顶部的烟道排入烟囱，最后由烟囱排入大气；在进入喷淋塔的烟气中加压注入强氧化剂。

当脱硫装置为半干法脱硫装置时，将强氧化剂喷射到烟道中；当脱硫装置为氨法、镁法、氧化钙法、海水法脱硫或石灰石-石膏法脱硫装置时，将强氧化剂加入脱硫浆液中。

上述强氧化剂包括以下几种：

臭氧，臭氧加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5～1.1。

双氧水，双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.65～1.15。

氨基磺酸钙，氨基磺酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.6～1.1。

过硫酸钾，过硫酸钾加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.65～1.1。

次氯酸钙，次氯酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.75～1.3；

次氯酸钠，次氯酸钠加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.6～1。

臭氧和双氧水，其中臭氧加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.3～0.65，双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.45～0.75。

硫酸钾和次氯酸钙混合液体，过硫酸钾加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.3～0.6，次氯酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.45～0.75。

双氧水和次氯酸钠混合液体，双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5～0.7，次氯酸钠加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.1～0.3。

本发明的原理：采用强氧化剂将烟气中的NOx(其中NO约占总NOx的90％以上)氧化为NO₂、N₂O₃、N₂O₅等易溶于水的价态，然后在半干法或在湿法脱硫塔中捕集下来，从而达到脱除氮氧化物的目的。脱硫副产物为硝酸钙或硝酸或NO。硝酸钙溶解度大，在废水处理中采用反渗透或干化技术将硝酸钙浓缩至35％以上，同时脱除废水中的氯离子，用作树木和青草的肥料或化工原料，实现电厂脱硫废水的零排放。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、工程造价极低，约为SCR的1％～10％；

2、运行费用低，约为SCR的一半；

3、维护量极低；

4、运行控制简单灵活；

5、不含危险品；

6、副产物可用作树木和青草的肥料，实现电厂脱硫废水的零排放。

7、可根据工程是否新建、所采用的脱硫工艺采用不同的设计技术，也可与气相氧化

相结合，以获得最佳的性价比。

8、适应能力强，能适用于各种脱硫塔，如喷淋塔、托盘塔、CT121等。

9、能促进二氧化硫的吸收。

附图说明

图1为本发明喷淋脱硫装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，脱硝氧化剂储罐8中的脱硝氧化剂经加压泵7加压后喷入脱硫塔2的入口烟道1或泵入脱硫循环泵6中，烟气中的氮氧化物经氧化剂氧化后，被脱硫浆液吸收下来，脱硫脱硝后的烟气经除雾器3去除细小雾滴后，由出口烟道排放。脱硫塔2底部还有一循环泵5，起初步脱硫作用。

以石灰石-石膏法、强氧化剂臭氧O₃为例，整个脱硫吸收过程的主要反应方程式如下：

吸收反应：

SO₂+H₂O＝H₂SO₃

SO₃+H₂O＝H₂SO₄

中和反应：

CaCO₃+H₂SO₃＝CaSO₃+CO₂+H₂O

CaCO₃+H₂SO₄＝CaSO₄+CO₂+H₂O

CaCO₃+2HCl＝CaCl₂+CO₂+H₂O

氧化反应：

2CaSO₃+O₂＝2CaSO₄

结晶过程：

CaSO₄+2H₂O＝CaSO₄·2H₂O

整个脱硝反应过程如下：(以O₃为例)

NO+O₃→NO₂

NO₂+O₃→N₂O₅

N₂O₅+H₂O→HNO₃

HNO₃+CaCO₃＝Ca(NO₃)₂

脱硫反应的副产物为石膏，脱硝产物为硝酸钙。

以下结合实施例对本发明作进一步说明，涉及百分数均为重量比。

实施例1：

将30％的过硫酸钾和25％的次氯酸钙配成的氧化剂注入托盘塔脱硫循环泵入口，过硫酸钾加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.3，次氯酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.45，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由90％增加到94％，脱硝效率为56％～88％。

实施例2：

将50％的双氧水和2％的次氯酸钠配成的氧化剂注入喷淋塔脱硫循环泵入口，双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5，次氯酸钠加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.1，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由90％增加到94％，脱硝效率为64％～93％。

实施例3：

将27.5％的双氧水注入气喷旋冲塔脱硫冷却泵出口，在入口烟道喷入03，03与NO的摩尔比为0.5，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由95％增加到97％，脱硝效率为58％～65％。

实施例4：

将摩尔比(即臭氧与脱除的氮氧化物之比)为1.1的臭氧注入喷淋塔入口烟气中，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由95％增加到96％，脱硝效率为85％～92％。

实施例5：

将27.5％的双氧水注入喷淋脱硫塔循环泵的入口，双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.65，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由亚95％增加到97％，脱硝效率为53％～62％。

实施例6：

将25％的氨基磺酸钙注入气喷旋冲塔脱硫冷却泵入口，氨基磺酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.6，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由亚95％增加到97％，脱硝效率为60％～65％。

实施例7：

将35％的过硫酸钾注入喷淋脱硫塔循环泵的入口，过硫酸钾加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.65，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由亚95％增加到95.8％，脱硝效率为62％～65％。

实施例8：

将25％的次氯酸钙注入喷淋脱硫塔循环泵的入口，次氯酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.75，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由亚95％增加到97％，脱硝效率为60％～68％。

实施例9：

将25％的次氯酸钠注入喷淋脱硫塔循环泵的入口，次氯酸钠加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.6，对脱硫脱硝后的净烟气检测表明，脱硫效率由亚95％增加到97％，脱硝效率为68％～75％。

本发明未详细说明的内容为本领域技术人员公知常识。

Claims

1.一种烟气脱硝方法，其包括以下步骤：烟气经过除尘后进入脱硫装置，脱硫装置内包括三层至六层喷淋层，烟气在喷淋层中与脱硫浆液接触发生传热传质反应，烟气中的二氧化硫被洗涤下来，并与脱硫浆液中的碳酸钙反应，最后生成产物为石膏沉降到脱硫装置底部，脱除二氧化硫后的烟气由脱硫塔顶部的烟道排入烟囱，最后由烟囱排入大气；其特征是：在进入喷淋塔的烟气中加压注入强氧化剂。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硝方法，其特征是：当脱硫装置为半干法脱硫装置时，将强氧化剂喷射到烟道中；当脱硫装置为氨法、镁法、氧化钙法、海水法脱硫或石灰石-石膏法脱硫装置时，将强氧化剂加入脱硫浆液中。

3.根据权利要求1或2所述的烟气脱硝方法，其特征是：所述强氧化剂为臭氧，臭氧加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5～1.1。

4.根据权利要求1或2所述的烟气脱硝方法，其特征是：所述强氧化剂为双氧水、双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.65～1.15。

5.根据权利要求1或2所述的烟气脱硝方法，其特征是：所述强氧化剂为氨基磺酸钙，氨基磺酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.6～1.1。

6.根据权利要求1或2所述的烟气脱硝方法，其特征是：所述强氧化剂为过硫酸钾，过硫酸钾加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.65～1.1。

7.根据权利要求1或2所述的烟气脱硝方法艺，其特征是：所述强氧化剂为次氯酸钙，次氯酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.75～1.3；或者强氧化剂为次氯酸钠，次氯酸钠加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.6～1。

8.根据权利要求1所述的烟气脱硝方法，其特征是：所述强氧化剂为臭氧和双氧水，臭氧加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.3～0.65，双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.45～0.75。

9.根据权利要求1所述的烟气脱硝方法，其特征是：所述强氧化剂为过硫酸钾和次氯酸钙，过硫酸钾加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.3～0.6，次氯酸钙加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.45～0.75。

10.根据权利要求1所述的烟气脱硝方法，其特征是：所述强氧化剂为双氧水和次氯酸钠，双氧水加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5～0.7，次氯酸钠加入量使其与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.1～0.3。