CN103894047B - 烟气污染物控制一体化净化回收工艺 - Google Patents

烟气污染物控制一体化净化回收工艺 Download PDF

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Abstract

本发明为了实现同时脱除烟气中的SOx、NOx和汞,提供了一种烟气污染物控制一体化净化回收工艺。该工艺将干法碳酸氢钠、湿法碳酸氢钠和氧化剂三种排放控制系统有机的组合在一起,实现性能互补,对烟气中各类污染物具有很高的脱除率。同时,将污染物转化为有用的化工产品——硫磺,无废水、废渣等废弃物排放。

Description

烟气污染物控制一体化净化回收工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及烟气脱硫脱硝技术领域,具体涉及一种烟气污染物控制一体化净化回 收工艺。

背景技术

[0002] 鉴于我国以煤为主的能源结构的长期存在,以及工业化进程近年来的高速发展, 硫氧化物(SOx)及氮氧化物(NOx)已成为我国主要大气污染物,并以酸雨、雾霾等多种形式 对生态环境造成了严重破坏,对整个国民经济生活造成了极大的负面影响。

[0003] 烟气脱硫脱硝是大气污染治理的最主要措施。目前国内外烟气脱硫技术很多,如 石灰石一石膏法、氨法、双碱法、旋转喷雾法等,其中从已产业化的脱硫技术来看,虽说存在 占地面积大、运行费用高、易堵塞、脱硫副产物难处置、二次污染等问题,而并不适宜于我国 国情,但由于历史的原因,占绝对主导地位的仍是石灰石一石膏法。而在烟气脱硝技术方 面,则有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、电子束照射法、脉冲电 晕等离子体法、炽热碳还原法、低温常压等离子体分解法等,其中又以SCR法脱硝应用最为 普遍。

[0004] 而目前,世界上应用比较广泛的烟气脱硫脱硝技术则是利用上述传统的烟气脱硫 技术与SCR脱硝技术相组合,以达到可脱硫脱硝的目的。这种技术能够脱除90%以上的SOx 和80%以上的NOx,但这种方法事实上仍然是单独脱硫、脱硝技术的组合使用,更兼具了上 述脱硫、脱硝技术存在的弊病,未能摆脱工艺流程长、投资大、运行费用高、技术经济性差、 易造成二次污染等问题。

[0005] 而对于烟气中常存在的另一重要污染汞,虽石灰石一石膏法等湿法脱硫装置可去 除烟气中部分Hg 2+,但对于不溶于水的Hg°捕捉效果不显著。目前还没有脱汞的成熟工艺。

[0006] 因此,开发、应用一种技术以实现在整个系统内同时脱除SOx、NOx和汞的新型烟 气同步达标净化技术,并使其具有工艺流程较短、投资低、净化效率高、运行费用低、可规避 二次污染等优势,就成为烟气治理技术的必然发展趋势。

[0007] 申请号为201310277794. 1,名称为"从烟气中回收二氧化硫制取硫磺的系统装置 及方法"的发明专利申请,公开了从烟气回收二氧化硫制硫磺的装置与方法。该装置由吸收 热解、还原、克劳斯三个单元组成。吸收热解单元主要由冷却塔、吸收塔、净化器、循环栗、再 生热解槽、贫富液换热器组成;还原单元由混合煤气发生系统、还原反应器、硫冷凝器组成; 克劳斯单元由克劳斯反应器、硫冷凝器组成;方法为吸收热解单元对烟气进行吸收、热解得 到纯二氧化硫气体,还原单元以催化反应将二氧化硫转化为单质硫磺。该专利将溶液中的 二氧化硫解吸出来为二氧化硫,并将二氧化硫还原为硫磺。所使用的设备大多数为特殊材 料,投资高;当解吸效果较差时脱硫效果差;解吸消耗的蒸汽高;解吸过程为间歇加热,需 要使用换热器,而烟气一般都含尘,容易堵塞换热器。

发明内容

[0008] 本发明为了实现同时脱除烟气中的SOx、NOx和汞,提供了一种烟气污染物控制一 体化净化回收工艺。工艺将干法碳酸氢钠、湿法碳酸氢钠和氧化剂三种排放控制系统有机 的组合在一起,实现性能互补,对烟气中各类污染物具有很高的脱除率。同时,将污染物转 化为有用的化工产品一一硫磺,无废水、废渣等废弃物排放。

[0009] 为实现上述发明目的,本发明采用如下的技术方案:

[0010] 烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于:具体步骤如下:

[0011] A、将烟气与碳酸氢钠干粉连续送入循环流化床反应器,烟气使碳酸氢钠干粉呈流 化态并与之反应,或者将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道与烟气反应,初步脱除烟气中硫氧化 物和氮氧化物。

[0012] 碳酸氢钠在循环流化床反应器内受热分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠吸 附烟气中的硫氧化物和氮氧化物并发生反应,从而生成硫酸钠和硝酸钠,完成初步脱硫脱 硝。

[0013] 在烟气流量较小的情况下(通常烟气流量小于100万立方/小时),A步骤可不使 用循环流化床反应器,而采用将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道,与烟气反应,实现初步脱除硫 氧化物和氮氧化物。

[0014] B、将经A步骤初步脱硫脱硝后的烟气送入吸收塔的脱硫段,利用碳酸氢钠水溶液 作为吸收液从上部喷淋,脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分;脱硫后的烟气进入吸收 塔的脱硝段,利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液从上部喷淋,进一步脱除烟气中的 氮氧化物,净化后的烟气从吸收塔的顶部排出;合并脱硫段和脱硝段底部排出的吸收液,并 过滤,得滤液。

[0015] 烟气中的SO2含量降低到50 mg/m3以下,同时清除了烟气中其他酸性气体。烟气 中氮氧化物在经氧化剂氧化后,NO变为可以吸收的NO 2,再以碳酸氢钠吸收,NOx含量可降低 到 100 mg/m3以下;同时,还能将烟气中不溶于水的Hg°经氧化剂氧化为Hg2+,再通过碳酸氢 钠洗涤捕捉,并以含汞固体的形式过滤脱除。

[0016] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中任意一种或者几种混合物的水溶液。

[0017] 优选地,将循环流化床反应器底部排出的固体反应产物予以溶解、过滤,得滤液, 与B步骤所得滤液合并后再送至C步骤处理。

[0018] C、B步骤所得滤液经浓缩结晶,得到固体钠盐,送入还原器,在还原剂的作用下还 原为硫化钠;还原器出来的熔融混合物,经激冷、溶解、过滤、洗涤,所得清液为硫化钠水溶 液;还原器排出的富CO 2气体经余热锅炉回收其热量产生蒸汽后,送至下一步骤处理。

[0019] 优选地,所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃 物送去锅炉作燃料。

[0020] D、在C步骤所得硫化钠水溶液中加入碳酸氢钠,将反应所得H2S气体送入克劳斯 炉,制造硫磺产品;将反应所得碳酸钠溶液送去与C步骤中富0) 2气体反应,得到碳酸氢钠 并循环利用。

[0021] 本发明所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0022] 本发明所述净化后的烟气经除雾器除雾后排放。

[0023] 本发明选择使用碳酸氢钠,而不是直接使用碳酸钠。利用碳酸氢钠粉于循环流化 床反应器或者烟道中受热分解为碳酸钠,为多孔物质,吸附烟气中硫氧化物和氮氧化合物, 特别是对氮氧化合物具有强烈的吸附作用,吸附后发生表面反应,生成硫酸钠和硝酸钠,达 到脱硫脱硝的目的。

[0024] 本发明所述碳酸氢钠干粉的粒径为10~300 μ m,增加比表面积,提高吸附效果,保 证了脱除效率高。

[0025] 所述碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0. 8~1. 3倍喷入,保证高脱除率的同 时,不会造成碳酸氢钠的浪费。

[0026] 本发明所述还原器的熔融池温度为927~1038Γ,使干燥产品在池内充分熔融及 混合。

[0027] 本发明所述的还原剂为含碳或者含氢的固体、气体、液体燃料的一种或几种组合。 包括天然气、焦炉煤气、发生煤气、C0、氢气、煤炭、焦炭、油、焦油、石油焦。

[0028] 优选地,所述的还原剂为化学计量的I. 1~1. 5倍,可保持含硫盐的还原率在95%以 上。

[0029] 优选地,所述的还原剂为煤粉,原料易得,不需另行准备储煤、粉碎、输送等设施, 投资省。

[0030] 优选地,所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为50~100g/l。这样做 的优点是:一方面,添加的流量较小,节约了电能;另一方面,由于加入的流量小,则反应后 排出的残液流量就小,进一步节约了电能以及残液的后处理费用。

[0031] 优选地,所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为5~50g/ 1,严格控制碱液浓度,有利于减少碳酸氢钠的消耗,进一步节约了成本的同时,保证烟气中 的氮氧化物和不溶于水的Hg°被氧化后,被碳酸氢钠充分吸收,有效脱除氮氧化物和汞。

[0032] 本发明所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床反 应器或者烟道,无需单独的尾气处理装置,投资少,系统阻力低,不需要严格控制参数。

[0033] 该工艺与其他工艺如石灰石膏法比较:废弃物很少;产品为有价值的硫磺和蒸 汽,经济效益好,没有二次污染。

[0034] 对于燃煤锅炉、水泥窑炉、垃圾焚烧炉等燃炉,在所述的A步骤前,于燃炉的炉膛 内温度为850~1150°C的区域内,喷入氨水或尿素溶液作为还原剂,将烟气中部分氮氧化 物还原为氮气,实现初步脱硝。

[0035] 本发明的有益效果在于:

[0036] 1、本发明的烟气污染物控制一体化净化回收工艺将干法碳酸氢钠、湿法碳酸氢钠 和氧化剂三种排放控制系统有机的组合在一起,实现性能互补,对烟气中各类污染物具有 很高的脱除率。可将烟气中的SO 2降低到50 mg/m3以下,同时清除烟气中其他残余的酸性 气体;可将烟气中的NOx降低到100 mg/m3以下,同时有效脱除烟气中的Hg2+以及不溶于水 的Hg°。实现了整个系统内同时脱除S0x、N0x和汞的新型烟气同步达标净化技术,并使其具 有工艺流程较短、投资低、净化效率高、运行费用低、可规避二次污染等优势。

[0037] 2、本发明选择使用碳酸氢钠作为吸收剂,而不是直接使用碳酸钠。利用碳酸氢钠 干粉喷入循环流化床反应器或者烟道后发生热分解为碳酸钠,为多孔物质,吸附烟气中硫 氧化物和氮氧化合物,特别是对氮氧化合物具有强烈的吸附作用,吸附后发生表面反应,生 成硝酸钠和硫酸钠,达到脱硫脱硝的目的。碳酸氢钠可再生循环使用,且不存在二次污染。

[0038] 3、本发明严格控制碳酸氢钠干粉的粒径为10~300 μ m,具有高比表面积,受热分解 后形成的碳酸钠为多孔状,从而进一步增加了比表面积,提高了与烟气的接触面积,增强了 对硫氧化物和氮氧化合物的吸附效果和高脱除效率。

[0039] 4、本发明的生产工艺在分离吸收剂碳酸氢钠的同时,通过化学过程生产出高附加 值的产品一一硫磺。碳酸氢钠吸收二氧化硫后形成亚硫酸钠/硫酸钠溶液,最后从其中分离 出亚硫酸钠和硫酸钠,并采用还原剂还原为硫化钠,硫化钠和碳酸氢钠发生反应生成硫化 氢和碳酸钠,硫化氢通过克劳斯反应制取硫磺。该生产工艺不使用换热器,不会发生设备堵 塞,无废水、废渣等废弃物排放,产品为有价值的硫磺和蒸汽,经济效益好,没有二次污染,

[0040] 5、本发明选择碳酸氢钠作为吸收剂,并将还原器排出的富CO2气体经余热锅炉回 收其热量以产生蒸汽后,再通过碳酸钠吸收CO 2,分离得到碳酸氢钠并循环利用。本工艺基 本不需要消耗蒸汽,能耗低,经济效益好。

[0041 ] 6、本发明控制碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为5_50g/l,通过严格控制碱 液浓度,减少碳酸氢钠的消耗,在进一步节约了成本的同时,保证烟气中的氮氧化物和不溶 于水的Hg°被氧化后被碳酸氢钠充分吸收,有效脱除氮氧化物和汞。

[0042] 7、本发明还原剂的使用量为化学计量的I. 1~1. 5倍,可保持含硫盐的还原率在 95%以上,保证了硫磺的产率达到98%以上。

[0043] 8、本发明所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床 反应器或者烟道,无需单独尾气处理装置,投资少,系统阻力低,不需要严格控制参数,操作 简单。

[0044] 9、本发明在A步骤前,于燃炉的炉膛内温度为850~1150°C的区域内,喷入氨水或 尿素溶液,是对于燃煤锅炉、垃圾焚烧炉、水泥窑炉等燃炉,加入上述还原剂将烟气中部分 氮氧化物还原为氮气,实现初步脱硝,进一步提高工艺的氮氧化物脱除率。

附图说明

[0045] 图1为本发明烟气污染物控制一体化净化回收工艺的流程图。

具体实施方式

[0046] 下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。

[0047] 实施例1

[0048] 烟气污染物控制一体化净化回收工艺,具体步骤如下:

[0049] A、将烟气与碳酸氢钠干粉连续送入循环流化床反应器,烟气使碳酸氢钠干粉呈流 化态并与之反应,初步脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物;

[0050] B、将经A步骤初步脱硫脱硝后的烟气送入吸收塔的脱硫段,利用碳酸氢钠水溶液 作为吸收液从上部喷淋,脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分;脱硫后的烟气进入吸收 塔的脱硝段,利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液从上部喷淋,进一步脱除烟气中的 氮氧化物,同时氧化脱除单质汞;净化后的烟气从吸收塔的顶部排出;合并脱硫段和脱硝 段底部排出的吸收液,并过滤,得滤液;

[0051] C、B步骤所得滤液经浓缩结晶,得到固体钠盐,送入还原器,在还原剂的作用下还 原为硫化钠;还原器出来的熔融混合物,经激冷、溶解、过滤、洗涤,所得清液为硫化钠水溶 液;还原器排出的富CO2气体经余热锅炉回收其热量产生蒸汽后,送至下一步骤处理;

[0052] D、在C步骤所得硫化钠水溶液中加入碳酸氢钠,将反应所得H2S气体送入克劳斯 炉,制造硫磺产品;将反应所得碳酸钠溶液送去与C步骤中富0) 2气体反应,得到碳酸氢钠 并循环利用。

[0053] 实施例2

[0054] 烟气污染物控制一体化净化回收工艺,具体步骤如下:

[0055] A、将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道与烟气反应,初步脱除烟气中硫氧化物和氮氧化 物;

[0056] B、将经A步骤初步脱硫脱硝后的烟气送入吸收塔的脱硫段,利用碳酸氢钠水溶液 作为吸收液从上部喷淋,脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分;脱硫后的烟气进入吸收 塔的脱硝段,利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液从上部喷淋,进一步脱除烟气中的 氮氧化物,同时氧化脱除单质汞;净化后的烟气从吸收塔的顶部排出;合并脱硫段和脱硝 段底部排出的吸收液,并过滤,得滤液;

[0057] C、B步骤所得滤液经浓缩结晶,得到固体钠盐,送入还原器,在还原剂的作用下还 原为硫化钠;还原器出来的熔融混合物,经激冷、溶解、过滤、洗涤,所得清液为硫化钠水溶 液;还原器排出的富CO 2气体经余热锅炉回收其热量产生蒸汽后,送至下一步骤处理;

[0058] D、在C步骤所得硫化钠水溶液中加入碳酸氢钠,将反应所得H2S气体送入克劳斯 炉,制造硫磺产品;将反应所得碳酸钠溶液送去与C步骤中富0) 2气体反应,得到碳酸氢钠 并循环利用。

[0059] 实施例3

[0060] 本实施例的实施方式与实施例1基本相同,在此基础上:

[0061] 将所述的循环流化床反应器底部排出的固体反应产物予以溶解、过滤,得滤液,与 B步骤所得滤液合并后再送至C步骤处理。

[0062] 实施例4

[0063] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0064] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0065] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0066] 实施例5

[0067] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0068] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0069] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0070] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为20 μ m。

[0071] 实施例6

[0072] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0073] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0074] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0075] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为10 μ m。

[0076] 所述还原器的熔融池温度为927°C。

[0077] 实施例7

[0078] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0079] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0080] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0081] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为300 μ m。

[0082] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0. 8倍喷入。

[0083] 所述还原器的熔融池温度为1038°C。

[0084] 实施例8

[0085] 本实施例的实施方式与实施例2基本相同,在此基础上:

[0086] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0087] 实施例9

[0088] 本实施例的实施方式与实施例2基本相同,在此基础上:

[0089] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0090] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0091] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为70 μ m。

[0092] 实施例10

[0093] 本实施例的实施方式与实施例2基本相同,在此基础上:

[0094] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0095] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0096] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为80 μ m。

[0097] 所述还原器的熔融池温度为925 °C。

[0098] 实施例11

[0099] 本实施例的实施方式与实施例2基本相同,在此基础上:

[0100] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0101] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0102] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为120 μ m。

[0103] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0. 85倍喷入。

[0104] 所述还原器的熔融池温度为1036°C。

[0105] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为55g/l。

[0106] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为26g/l。

[0107] 实施例12

[0108] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0109] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0110] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0111] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为50 μ m。

[0112] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 3倍喷入。

[0113] 所述还原器的熔融池温度为1020°C。

[0114] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为50g/l。

[0115] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为5g/l。

[0116] 实施例13

[0117] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0118] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0119] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0120] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为120 μ m。

[0121] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 0倍喷入。

[0122] 所述还原器的熔融池温度为956°C。

[0123] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为80g/l。

[0124] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为50g/l。

[0125] 所述的还原剂为煤粉。

[0126] 实施例14

[0127] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0128] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0129] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0130] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为120 μ m。

[0131] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0. 9倍喷入。

[0132] 所述还原器的熔融池温度为1020°C。

[0133] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为72g/l。

[0134] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为10g/l。

[0135] 所述的还原剂为焦炭。

[0136] 所述的还原剂为化学计量的1. 3倍。

[0137] 实施例15

[0138] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0139] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0140] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0141] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为200 μ m。

[0142] 所述还原器的熔融池温度为1012°C。

[0143] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为90g/l。

[0144] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为40g/l。

[0145] 所述的还原剂为煤粉。

[0146] 所述的还原剂为化学计量的I. 1倍。

[0147] 实施例16

[0148] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0149] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0150] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0151] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为180 μ m。

[0152] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0. 85倍喷入。

[0153] 所述还原器的熔融池温度为986 °C。

[0154] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为65g/l。

[0155] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为30g/l。

[0156] 所述的还原剂为天然气。

[0157] 所述的还原剂为化学计量的1. 2倍。

[0158] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床反应器。

[0159] 实施例17

[0160] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0161] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0162] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0163] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为250 μ m。

[0164] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0. 9倍喷入。

[0165] 所述还原器的熔融池温度为1022°C。

[0166] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为75g/l。

[0167] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为25g/l。

[0168] 所述的还原剂为煤粉和焦炭。

[0169] 所述的还原剂为化学计量的1. 5倍。

[0170] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床反应器。

[0171] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中一种或者几种混合物的溶液。

[0172] 本发明所述烟气进入吸收塔的流量为数百万立方/小时。

[0173] 在所述的A步骤前,于燃炉的1100°C的炉膛区域内,喷入尿素溶液。

[0174] 实施例18

[0175] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0176] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0177] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0178] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为250 μ m。

[0179] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 0倍喷入。

[0180] 所述还原器的熔融池温度为1022°C。

[0181] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为75g/l。

[0182] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为25g/l。

[0183] 所述的还原剂为煤粉。

[0184] 所述的还原剂为化学计量的1. 5倍。

[0185] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床反应器。

[0186] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中一种或者几种混合物的溶液。

[0187] 本发明所述烟气进入吸收塔的流量为数百万立方/小时。

[0188] 在所述的A步骤前,于燃炉的1000°C的炉膛区域内,喷入尿素溶液。

[0189] 实施例19

[0190] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0191] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0192] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0193] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为150 μ m。

[0194] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 1倍喷入。

[0195] 所述还原器的熔融池温度为10KTC。

[0196] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为65g/l。

[0197] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为35g/l。

[0198] 所述的还原剂为煤粉。

[0199] 所述的还原剂为化学计量的1. 5倍。

[0200] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床反应器。

[0201] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中一种或者几种混合物的溶液。

[0202] 本发明所述烟气进入吸收塔的流量为数百万立方/小时。

[0203] 在所述的A步骤前,于燃炉的850°C的炉膛区域内,喷入氨水。

[0204] 实施例20

[0205] 本实施例的实施方式与实施例3基本相同,在此基础上:

[0206] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0207] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0208] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为50 μ m。

[0209] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 15倍喷入。

[0210] 所述还原器的熔融池温度为1030°C。

[0211] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为86g/l。

[0212] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为28g/l。

[0213] 所述的还原剂为煤粉。

[0214] 所述的还原剂为化学计量的I. 5倍。

[0215] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床反应器。

[0216] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中一种或者几种混合物的溶液。

[0217] 本发明所述烟气进入吸收塔的流量为数百万立方/小时。

[0218] 在所述的A步骤前,于燃炉的1150°C的炉膛区域内,喷入氨水。

[0219] 实施例21

[0220] 本实施例的实施方式与实施例2基本相同,在此基础上:

[0221] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0222] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0223] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为230 μ m。

[0224] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 05倍喷入。

[0225] 所述还原器的熔融池温度为1015°C。

[0226] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为85g/l。

[0227] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为23g/l。

[0228] 所述的还原剂为煤粉。

[0229] 所述的还原剂为化学计量的1. 25倍。

[0230] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回烟道净化回收。

[0231] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中一种或者几种混合物的溶液。

[0232] 在所述的A步骤前,于燃炉的IOKTC的炉膛区域内,喷入尿素溶液。

[0233] 实施例22

[0234] 本实施例的实施方式与实施例2基本相同,在此基础上:

[0235] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0236] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0237] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为160 μ m。

[0238] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 15倍喷入。

[0239] 所述还原器的熔融池温度为1015°C。

[0240] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为95g/l。

[0241 ] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为35g/l。

[0242] 所述的还原剂为煤粉。

[0243] 所述的还原剂为化学计量的1. 35倍。

[0244] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回净化回收。

[0245] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中一种或者几种混合物的溶液。

[0246] 在所述的A步骤前,于燃炉的875°C的炉膛区域内,喷入尿素。

[0247] 实施例23

[0248] 本实施例的实施方式与实施例2基本相同,在此基础上:

[0249] 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去 锅炉作燃料。

[0250] 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。

[0251] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为135 μ m。

[0252] 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的I. 25倍喷入。

[0253] 所述还原器的熔融池温度为1026°C。

[0254] 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为96g/l。

[0255] 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为15g/l。

[0256] 所述的还原剂为煤粉。

[0257] 所述的还原剂为化学计量的1. 35倍。

[0258] 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回净化回收。

[0259] 本发明所述的氧化剂采用高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧 化氯中一种或者几种混合物的溶液。

[0260] 在所述的A步骤前,于燃炉的1050°C的炉膛区域内,喷入尿素。

[0261] 本发明的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,与现有技术的脱污效果及成本比 较,见下表:

Figure CN103894047BD00141

[0263] 由此可见,本发明的烟气污染物一体化净化回收工艺将干法碳酸氢钠、湿法碳酸 氢钠和氧化剂三种排放控制系统有机的组合在一起,对烟气污染物的脱除率明显高于现有 技术。本发明不仅实现了整个系统内同时脱除SOx、NOx和汞的新型烟气同步达标净化技 术,同时将污染物转化为有用的化工产品一一硫磺,产率高达到98%以上,无废水、废渣等废 弃物排放。整个工艺具有流程短、投资低、净化效率高、运行费用低、可规避二次污染等优 势。

Claims (13)

1. 烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于:具体步骤如下: A、 将烟气与碳酸氢钠干粉连续送入循环流化床反应器,烟气使碳酸氢钠干粉呈流化态 并与之反应,或者将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道与烟气反应,初步脱除烟气中硫氧化物和 氮氧化物; B、 将经A步骤初步脱硫脱硝后的烟气送入吸收塔的脱硫段,利用碳酸氢钠水溶液作为 吸收液从上部喷淋,脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分;脱硫后的烟气进入吸收塔的 脱硝段,利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液从上部喷淋,进一步脱除烟气中的氮氧 化物,净化后的烟气从吸收塔的顶部排出;合并脱硫段和脱硝段底部排出的吸收液,并过 滤,得滤液; C、B步骤所得滤液经浓缩结晶,得到固体钠盐,送入还原器,在还原剂的作用下还原为 硫化钠;还原器出来的熔融混合物,经激冷、溶解、过滤、洗涤,所得清液为硫化钠水溶液; 还原器排出的富C02气体经余热锅炉回收其热量产生蒸汽后,送至下一步骤处理; D、 在C步骤所得硫化钠水溶液中加入碳酸氢钠,将反应所得H2S气体送入克劳斯炉,制 造硫磺产品;将反应所得碳酸钠溶液送去与C步骤中富0)2气体反应,得到碳酸氢钠并循环 利用; 所述吸收塔的脱硫段中,碳酸氢钠溶液的质量浓度为50~100g/l; 所述吸收塔的脱硝段中,碳酸氢钠在氧化剂溶液中的质量浓度为5~50g/l。
2. 根据权利要求1所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于:将所述 的循环流化床反应器底部排出的固体反应产物予以溶解、过滤,得滤液,与B步骤所得滤液 合并后再送至C步骤处理。
3. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述还原器出来的熔融混合物经激冷、溶解、过滤、洗涤后,所得固体废弃物送去锅炉作燃 料。
4. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述吸收塔内脱硫段和脱硝段的吸收液分别回收并循环利用。
5. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的粒径为10~300μm。
6. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述A步骤中碳酸氢钠干粉的喷入量按照化学计量的0. 8~1. 3倍喷入。
7. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述还原器的熔融池温度为927~1038°C。
8. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述的还原剂为含碳或者含氢的固体、气体、液体燃料的任意一种或者几种的组合。
9. 根据权利要求8所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于:所述的 还原剂为化学计量的1. 1~1. 5倍。
10. 根据权利要求9所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于:所述的 还原剂为煤粉。
11. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述克劳斯炉的尾气经焚烧并以余热锅炉回收热量后返回循环流化床反应器或者烟道净 化回收。
12. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 所述B步骤中的氧化剂为高锰酸钾、亚氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、双氧水、二氧化氯中任 意一种或者几种混合物的水溶液。
13. 根据权利要求1或者2所述的烟气污染物控制一体化净化回收工艺,其特征在于: 在所述的A步骤前,于燃炉的炉膛内温度为850~1150°C的区域内,喷入氨水或者尿素溶 液。
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