CN103611398B - 一种高效的海水烟气脱硫脱硝方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效的海水烟气脱硫脱硝方法，属于烟气脱硫脱硝领域，包括海水脱硫吸收塔，包括以下步骤：在烟气进入海水脱硫吸收塔之前，先采用NO氧化剂将NO氧化成能溶于海水的NO2，同时部分SO2氧化成SO3，然后再采用SO3预脱除剂碳酸氢盐预先脱除SO3，以及部分氮氧化物和SO2，在海水脱硫吸收塔内，烟气被海水洗涤，未反应完的NO氧化剂、SO3预脱除剂及SO3预脱除过程中的副产物也溶入洗涤后的海水中，脱硫脱硝后的海水通过海水恢复系统水质恢复达标后排入大海。本发明能够同时脱硫脱硝，且具有较高的脱硫脱硝效率；具有烟气脱硫脱硝一体化、投资和运行成本低、装置/系统运行稳定、安全性和可靠性高等特点。

Description

一种高效的海水烟气脱硫脱硝方法
技术领域
本发明属于烟气脱硫脱硝领域。
背景技术
常规海水烟气脱硫技术能有效脱除火电站烟气中的SOx、HCl、HF、汞、烟尘等污染物，但不能有效地脱除烟气中的NOx（主要成份由95％以上的NO组成）污染物。
目前，对于火电站污染物NOx脱除技术主要有SCR烟气脱硝技术或SNCR烟气脱硝技术，但是SCR烟气脱硝技术因采用催化剂其成本过高，而SNCR烟气脱硝技术又因其脱硝效率较低，在大多数火电站烟气污染物治理方面受到制约。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种高效率的海水烟气脱硫脱硝方法，能够同时脱硫脱硝，且具有较高的脱硫脱硝效率；具有烟气脱硫脱硝一体化、投资和运行成本低、装置/系统运行稳定、安全性和可靠性高等特点。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种高效的海水烟气脱硫脱硝方法，包括海水脱硫吸收塔，包括以下步骤：
在烟气进入海水脱硫吸收塔之前，先采用NO氧化剂将NO氧化成能溶于海水的NO2，同时部分SO2氧化成SO3，然后再采用SO3预脱除剂碳酸氢盐预先脱除SO3、以及部分氮氧化物和SO2，在海水脱硫吸收塔内，烟气被海水洗涤，未反应完的NO氧化剂、SO3预脱除剂及SO3预脱除过程中的副产物也溶入洗涤后的海水中，脱硫脱硝后的海水通过海水恢复系统水质恢复达标后排入大海。
工作过程为：
NO氧化：
烟气中的NOx主要由95％的NO和5％的NO2组成，其中NO不溶于海水。在烟气进入海水脱硫吸收塔之前，采用NO氧化剂将NO氧化成能溶于海水的NO2，氧化剂可采用(x为1-3)或双氧水或O3以及具有氧化性能的化学物质，化学反应式如下：
NO氧化的同时，部分SO2也会氧化成SO3，化学反应式如下：
SO 3 预脱除：
由于SO3属于亚微型分子结构，不容易被海水洗涤进入水相，SO3脱除效率较低，在烟气进入海水脱硫吸收塔之前，采用SO3预脱除剂预先脱除SO3，预脱除剂采用碱性物质，特别优选碳酸氢盐。
对于预脱除剂碳酸氢盐，以碳酸氢钠为例，化学反应式如下：
特别优选的SO3预脱除剂碳酸氢盐在SO3预脱除阶段，除了本身具备的SO3脱除作用，同时还能对脱硝环节和脱硫环节起到额外的辅助增益效果，发挥1+1>>2效果：预脱除剂还可脱除烟气NO、NO2、SO2；同时预脱除剂还会受热分解，并与SO2反应，化学反应式如下：
海水脱硫吸收塔脱硫脱硝：
经过NO氧化、SO3预脱除、部分NOx/SO2脱除的烟气以及未反应完的NO氧化剂、SO3预脱除剂随烟气进入海水脱硫吸收塔。在吸收塔内，烟气被弱碱性的海水洗涤，烟气中剩余的NO2、SO2溶于水后成酸，与海水中的弱碱性物质发生酸碱中和反应，达到高效脱除烟气SOx、NOx的目的。同时，本发明方案中将未反应完的NO氧化剂、SO3预脱除剂及SO3预脱除的副产物也溶入海水中，溶于海水的NO氧化剂、SO3预脱除剂在海水中继续发生氧化和酸碱中和反应，进一步促进脱硫脱硝效果，同时调节海水水质，一举两得。脱硫脱硝后的海水通过海水恢复系统水质恢复达标后排入大海。
作为选择1，所述烟气海水洗涤中采用的海水由新鲜海水和洗涤后的海水混合组成。
上述方案中，洗涤后的海水含有未反应完的NO氧化剂、SO3预脱除剂，将其加入洗涤海水中，如前所述，将可进一步提高海水的洗涤效果。
作为选择2，所述烟气海水洗涤中采用的海水全部为原海水或冷凝器冷凝后的海水。
上述方案中，采用完全的原海水或冷凝器冷凝后的海水，系统更为简单，成本更低。
作为选择3，所述SO3预脱除过程中脱除的部分氮氧化物为NO和NO2。
作为选择4，所述NO氧化剂采用氯酸盐或双氧水或O3。
作为选择5，所述氯酸盐为NaClOx，X为1、2或3。
作为选择6，所述SO3预脱除剂碳酸氢盐为NaHCO3。
作为选择7，在所述海水脱硫吸收塔烟气上游烟道设置NO氧化剂注射装置和SO3预脱除剂注射装置，且NO氧化剂注射点位于SO3预脱除剂注射点的烟气上游。
作为选择8，所述NO氧化剂注射装置和SO3预脱除剂注射装置的注射点位置为50-200℃的烟气烟道。
上述方案中，特定温度的烟气，使得本发明的NO氧化剂和SO3预脱除剂能够发挥更佳的效果。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。如选择1或2可以和选择3-8任意组合，选择3-6可以和其他选择3-8任意组合，等等，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，在此不做穷举。
本发明的有益效果：提供一种高效率的能同时脱除烟气SOx、NOx的方法，NO氧化剂三重脱硝：烟道脱硝、吸收塔喷淋脱硝、洗涤海水脱硝，乃至喷淋海水采用洗涤海水时的进一步脱硝；SO3预脱除剂多重脱除效果：除了SO3预脱除，还可增益烟道脱硝脱硫，吸收塔喷淋脱硫、洗涤海水脱硫，乃至喷淋海水采用洗涤海水时的进一步脱硫；由于前述的多重复合增益脱硫脱硝方式，脱硫效率可高达99.9％、脱硝效率可高达99％；
吸收塔采用喷淋空塔，吸收塔无堵塞、烟气阻力恒定、系统运行稳定、安全性和可靠性高。
NO氧化剂和SO3预脱除剂为常规性化学物质，廉价易得，投资和运行成本低。
附图说明
图1是本发明实施例的装置流程示意图。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
如图1所示，在海水脱硫喷淋空塔烟气上游烟道设置氧化剂2注射装置和SO3预脱除剂3注射装置，氧化剂2注射点位于SO3预脱除剂3注射点的烟气上游。
氧化剂2采用(x为1-3)、双氧水、O3以及具有氧化性能的化学物质，通过注射装置注射到烟气中。
SO3预脱除剂3采用碳酸氢钠，通过注射装置注射到烟气中。
来自火电厂或工业燃烧装置50-200℃的烟气1依次流经NO氧化剂喷射点和SO3预脱除剂注射点后，烟气中的NO被氧化成NO2和SO3被预脱除、部分NOx/SO2脱除后进入海水脱硫喷淋空塔5，在喷淋空塔5内，烟气逆流而上与喷淋层51喷淋而下的海水4接触，被海水洗涤，烟气中剩余的NO2、SO2等溶于海水呈酸性物质，与海水中的弱碱性物质发生酸碱中和反应，达到脱硫脱硝的目的，经过脱硫脱硝后的净烟气6从喷淋空塔上部排出，通过烟囱排向大气。未反应完的NO氧化剂、SO3预脱除剂及SO3预脱除的副产物也溶入海水中，溶于海水的NO氧化剂、SO3预脱除剂在海水中继续发生氧化和酸碱中和反应，进一步促进脱硫脱硝效果，调节海水水质。还可抽取部分洗涤后的海水加入原海水用于喷淋空塔5内的海水喷淋。脱硫脱硝后的海水从喷淋空塔底/下部通过排放管/沟7自流到海水恢复系统8进行水质恢复达标后排入大海。
通过在海水脱硫喷淋空塔烟气上游烟道注射NO氧化剂和SO3预脱除剂，脱硫效率可高达99.9％，脱硝效率可高达99％，工程实施过程中，还可根据脱硫脱硝效率情况，单独选择NO氧化剂注射或SO3预脱除剂注射技术。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效的海水烟气脱硫脱硝方法，包括海水脱硫吸收塔，其特征在于包括以下步骤：
在烟气进入海水脱硫吸收塔之前，在所述海水脱硫吸收塔烟气上游烟道设置NO氧化剂注射装置和SO3预脱除剂注射装置，且NO氧化剂注射点位于SO3预脱除剂注射点的烟气上游，先采用NO氧化剂将NO氧化成能溶于海水的NO2，同时部分SO2氧化成SO3，然后再采用SO3预脱除剂碳酸氢盐预先脱除SO3、以及部分氮氧化物和SO2，所述SO3预脱除剂碳酸氢盐为NaHCO3，在海水脱硫吸收塔内，烟气被海水洗涤，未反应完的NO氧化剂、SO3预脱除剂及SO3预脱除过程中的副产物也溶入洗涤后的海水中，脱硫脱硝后的海水通过海水恢复系统水质恢复达标后排入大海。
2.如权利要求1所述的高效的海水烟气脱硫脱硝方法，其特征在于：所述烟气海水洗涤中采用的海水由原海水或冷凝器冷凝后的海水和洗涤后的海水混合组成。
3.如权利要求1所述的高效的海水烟气脱硫脱硝方法，其特征在于：所述烟气海水洗涤中采用的海水全部为原海水或冷凝器冷凝后的海水。
4.如权利要求1所述的高效的海水烟气脱硫脱硝方法，其特征在于：所述SO3预脱除过程中脱除的部分氮氧化物为NO和NO2。
5.如权利要求1所述的高效的海水烟气脱硫脱硝方法，其特征在于：所述NO氧化剂采用氯酸盐或双氧水或O3。
6.如权利要求5所述的高效的海水烟气脱硫脱硝方法，其特征在于：所述氯酸盐为NaClOx，X为1、2或3。
7.如权利要求1所述的高效的海水烟气脱硫脱硝方法，其特征在于：所述NO氧化剂注射装置和SO3预脱除剂注射装置的注射点位置为50-200℃的烟气烟道。
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