CN103341306A - 一种贫氨sncr还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，该方法包括以下几个步骤：第一步，在锅炉尾部的高温度段将氨水或尿素以一定比例喷入到烟道中；第二步，在低温度段的烟道中将氧化剂按一定比例喷入烟道对烟气中的氮氧化物和零价汞进行高效氧化；第三步，利用湿法脱硫装置将烟气中的高价态氮、氧化态汞和SNCR过程中产生的逃逸氨进行吸收。与现有技术相比，本发明具有成本低、效果好等优点。

Description

一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法

技术领域

本发明涉及一种电站锅炉、工业锅炉和焚烧炉等的烟气脱硝脱汞处理方法尤其是涉及一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法。

背景技术

我国氮氧化物的排放量近年来不断增大，其带来的环境问题也日渐凸显。研究表明：人体健康的伤害、硝酸型酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与大气中的氮氧化物息息相关。为了减少氮氧化物对大气环境的不利影响，我国制定了一系列的法律法规，对氮氧化物的排放提出了更高的标准。

大气中的氮氧化物主要来自于电站锅炉、工业锅炉、焚烧炉等的烟气排放。当前最主要的烟气氮氧化物排放控制的方法主要有：燃烧前的燃料脱硝技术、燃烧过程中的低氮氧化物燃烧技术以及燃烧后的烟气脱硝技术三种。其中，由于技术和经济等诸多方面的原因，关于燃料脱硝技术的研究非常少。低氮燃烧技术已经在我国得到了比较广泛的应用，但是其脱氮效率偏低，无法满足越来越严格的排放要求，因此必须对燃烧后的尾部烟气进行脱硝处理。当前火电厂主流烟气脱硝工艺有：选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。SCR技术主要利用氨气或尿素在催化剂表面将氮氧化物还原为氮气实现烟气脱硝。SCR催化剂一般在380-420度左右的温度范围内对氮氧化物有较好的去除效果。但是采用SCR技术需要有专门的催化反应装置，催化剂容易由于磨损、中毒而导致失活，且其使用寿命比较短，因此SCR技术的一次性投资和运行成本都比较高。SNCR技术是在高温段(900-1150度)将氨水或尿素喷入烟气中还原氮氧化物。然而SNCR法受温度窗口的影响比较大，同时由于氨水或尿素用量比较大，存在比较严重的氨逃逸问题。

对于温度低、烟气量小、含氮氧化物高的中小型锅炉而言，采用SCR技术成本太高，不适合采用；而SNCR技术的脱硝效率又不足以满足烟气达标排放的要求。因此有必要寻求新的工艺或组合工艺解决这些特定烟气的脱硝问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：

第一步，在锅炉尾部的高温度段将氨水或尿素以一定比例喷入到烟道中；

第二步，在低温度段的烟道中将氧化剂按一定比例喷入烟道对烟气中的氮氧化物和零价汞进行高效氧化；

第三步，利用湿法脱硫装置将烟气中的高价态氮、氧化态汞和SNCR过程中产生的逃逸氨进行吸收。

所述的高温度段是指烟气温度为900-1150度之间的温度段。

步骤(1)所述的氨水或尿素喷入到烟道中的量为：单位时间喷入烟道的氨或尿素与烟气中氮氧化物的摩尔比范围是0.5-1.2∶1。

所述的低温度段是指烟气温度100-300度。

步骤(2)所述的氧化剂是指臭氧、双氧水或次氯酸的一种或几种的组合，氧化剂的形态为气态或者液态。

步骤(2)所述的氧化剂喷入烟道的量为：喷入烟气中的氧化剂浓度与残余氮氧化物的浓度比是1-1.5∶1。

与现有技术相比，本发明具有以下一些优点：

1、本发明使用欠量的氨或尿素(一般SNCR方法使用的NH₃/NOx多为1.5-2.5∶1；低于这个比例的NH₃喷入量算是贫氨的)，在SNCR反应过程中可以预先去除一部分氮氧化物，同时由于氨或尿素并不足量，所以在SNCR过程中产生的逃逸氨会显著减少；

2、本发明使用的氧化剂可以将烟气中残余的氮氧化物和零价汞进行高效氧化，同时利用已有的湿法脱硫装置对氧化后的高价态氮、氧化态汞和生成的少量逃逸氨同步去除；

3、本发明使用的氨或尿素以及氧化剂的量非常少，成本较低；

4、本发明可以用于燃煤电站、工业锅炉和垃圾焚烧炉等的烟气脱硝脱汞处理，特别时候烟气量小、烟气温度低且氮氧化物浓度较高的中小型锅炉的烟气脱硝脱汞处理。

附图说明

图1为本发明采用工艺的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。本实施例在以本发明技术方案前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例选取一个燃煤量为5t/h的煤粉炉进行SNCR试验研究。烟气量约为10000m³/h，烟气中NO、SO₂、Hg⁰的浓度分别为200ppm，1000ppm和20μg/m³。在锅炉尾端的高温段(1000度温度段)喷入一定量氨水，所喷入氨水在烟气中的浓度为100ppm，结果表明在锅炉烟气出口处烟气中NO的浓度降至140ppm左右，继续向烟气中喷入140ppmO₃，经过湿法脱硫装置以后，烟气中的NO浓度降至20ppm左右。

实施例2

本实施例同样选取一个燃煤量为5t/h的煤粉炉进行SNCR试验研究。烟气量约为10000m³/h，烟气中NO、SO₂、Hg⁰的浓度分别为200ppm，1000ppm和20μg/m³。在锅炉尾端的高温段(1000度温度段)喷入一定量氨水，所喷入氨水在烟气中的浓度为150ppm，结果表明在锅炉烟气出口处烟气中NO的浓度降至110ppm左右，继续向烟气中喷入110ppmH₂O₂，经过湿法脱硫装置以后，烟气中的NO浓度降至40ppm左右。

实施例3

如图1所述，一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，方法包括以下几个步骤：

第一步，在锅炉1尾部的高温度段(900-1150度之间的温度段)将氨水或尿素I101以一定比例喷入到烟道中；氨水或尿素喷入到烟道中的量为：单位时间喷入烟道的氨或尿素与烟气中氮氧化物的摩尔比范围是0.5∶1。

第二步，在低温度段(烟气温度100-300度)的烟道中将氧化剂I102臭氧按一定比例喷入烟道对烟气中的氮氧化物和零价汞进行高效氧化；氧化剂喷入烟道的量为：喷入烟气中的氧化剂浓度与残余氮氧化物的浓度比是1∶1。

第三步，利用湿法脱硫装置2将烟气中的高价态氮、氧化态汞和SNCR过程中产生的逃逸氨进行吸收。

实施例4

一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，方法包括以下几个步骤：

第一步，在锅炉尾部的高温度段(900-1150度之间的温度段)将氨水或尿素以一定比例喷入到烟道中；氨水或尿素喷入到烟道中的量为：单位时间喷入烟道的氨或尿素与烟气中氮氧化物的摩尔比范围是1.2∶1。

第二步，在低温度段(烟气温度100-300度)的烟道中将氧化剂双氧水按一定比例喷入烟道对烟气中的氮氧化物和零价汞进行高效氧化；氧化剂喷入烟道的量为：喷入烟气中的氧化剂浓度与残余氮氧化物的浓度比是1.5∶1。

第三步，利用湿法脱硫装置将烟气中的高价态氮、氧化态汞和SNCR过程中产生的逃逸氨进行吸收。

Claims (6)

1.一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：

第一步，在锅炉尾部的高温度段将氨水或尿素以一定比例喷入到烟道中；

第二步，在低温度段的烟道中将氧化剂按一定比例喷入烟道对烟气中的氮氧化物和零价汞进行高效氧化；

第三步，利用湿法脱硫装置将烟气中的高价态氮、氧化态汞和SNCR过程中产生的逃逸氨进行吸收。

2.根据权利要求1所述的一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，其特征在于，所述的高温度段是指烟气温度为900-1150度之间的温度段。

3.根据权利要求1所述的一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，其特征在于，步骤(1)所述的氨水或尿素喷入到烟道中的量为：单位时间喷入烟道的氨或尿素与烟气中氮氧化物的摩尔比范围是0.5-1.2∶1。

4.根据权利要求1所述的一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，其特征在于，所述的低温度段是指烟气温度100-300度。

5.根据权利要求1所述的一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，其特征在于，步骤(2)所述的氧化剂是指臭氧、双氧水或次氯酸的一种或几种的组合，氧化剂的形态为气态或者液态。

6.根据权利要求1所述的一种贫氨SNCR还原与氧化吸收联合脱硝脱汞的方法，其特征在于，步骤(2)所述的氧化剂喷入烟道的量为：喷入烟气中的氧化剂浓度与残余氮氧化物的浓度比是1-1.5∶1。

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