CN104923048A - 燃煤烟气污染物脱除方法及燃煤烟气污染物脱除系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃煤烟气污染物脱除方法及燃煤烟气污染物脱除系统，其中，燃煤烟气污染物脱除方法包括以下步骤：对燃煤烟气进行氮氧化物脱除处理、灰尘脱除处理、硫化物脱除处理以及CO2脱除处理，其中，灰尘脱除处理得到产物粉煤灰，硫化物脱除处理得到产物硫酸铵，CO2脱除处理得到产物碳酸氢铵。将产物碳酸氢铵、产物硫酸铵与产物粉煤灰作为农业肥料基料。本发明使用统筹思想和协同式工作方法，遵循资源循环利用原则，利用煤灰自身的微孔特性进而加工成高效长效肥料，同时具有可观的经济效益。本发明有效解决了现有烟气治理技术资源投入而不能资源循环利用更不能产生经济效益问题，进而实现排污企业由于利益驱动而积极主动治污。

Description

燃煤烟气污染物脱除方法及燃煤烟气污染物脱除系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种燃煤烟气污染物脱除方法及燃煤烟气污染物脱除系统。
背景技术
在现有技术中，为了去除燃煤烟气的氮氧化物、粉尘、二氧化硫和二氧化碳等污染物，分别需要采用氮氧化物脱除、灰尘脱除、硫化物脱除和二氧化碳脱除等技术。
如图1所示，在现有技术中氮氧化物脱除反应产物为氮气和水，灰尘脱除生成粉煤灰，硫化物脱除的反应产物为石膏或硫酸铵，二氧化碳脱除的产物是液态的二氧化碳。上述产生的各种副产物不能再利用或利用价值很低，其中粉煤灰等还需要利用灰场进行填埋，产生新的污染。这种治污方式对排污企业来说是一种单纯的资源投入而无经济效益产生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃煤烟气污染物脱除方法及燃煤烟气污染物脱除系统，以解决现有技术中的燃煤烟气治理技术资源投入而不能资源循环利用更不能产生经济效益的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种燃煤烟气污染物脱除方法，包括以下步骤：对燃煤烟气进行氮氧化物脱除处理、灰尘脱除处理、硫化物脱除处理以及CO2脱除处理。其中，灰尘脱除处理得到产物粉煤灰，硫化物脱除处理得到产物硫酸铵，CO2脱除处理得到产物碳酸氢铵。将产物硫酸铵和/或产物碳酸氢铵与产物粉煤灰形成农业肥料基料。
进一步地，燃煤烟气污染物脱除方法还包括以下步骤：在农业肥料基料中添加氮和/或磷和/或钾和/或微量元素形成复混肥料或者缓释肥料或者土壤调理剂。
进一步地，氮氧化物脱除处理、灰尘脱除处理、硫化物脱除处理以及CO2脱除处理依次进行。
进一步地，氮氧化物脱除处理通过与氨水反应实现。
进一步地，氮氧化物脱除处理包括：向烟道中通入氨水，氨水在烟道中气化成氨气与燃煤烟气反应生成N2和水。
进一步地，CO2脱除处理得到产物碳酸氢铵包括：先得到产物CO2，使产物CO2与氨水反应得到的产物为碳酸氢铵。
进一步地，将产物硫酸铵与产物粉煤灰形成农业肥料基料或者将产物硫酸铵和产物碳酸氢铵与产物粉煤灰形成农业肥料基料包括：使燃煤烟气进入脱硫除尘装置，燃煤烟气经脱硫除尘装置脱除硫化物和灰尘后进入水洗塔，水洗塔内的氨水与燃煤烟气反应后形成硫酸铵浆液，将硫酸铵浆液从水洗塔的浆液排出口排出至脱硫除尘装置内，使硫酸铵浆液与脱硫除尘装置内的燃煤烟气混合以对硫酸铵浆液进行干燥进而得到产物硫酸铵与产物粉煤灰的混合物。
进一步地，通过CO2脱除处理后的燃煤烟气排放至大气中。
根据本发明的另一方面，提供了一种燃煤烟气污染物脱除系统，包括：烟道，与锅炉连通。脱硝装置，设置在烟道内。除尘装置，设置在烟道内并位于脱硝装置的下游，在除尘装置中，燃煤烟气经过除尘装置后得到产物粉煤灰。硫化物脱除装置，设置在烟道内并位于除尘装置的下游，在硫化物脱除装置中，燃煤烟气通过与氨水反应得到产物硫酸铵。CO2脱除装置，设置在烟道内并位于硫化物脱除装置的下游，在CO2脱除装置中得到产物碳酸氢铵。收集装置，用于收集并混合产物粉煤灰、产物硫酸铵以及产物碳酸氢铵形成农业肥料基料。
进一步地，脱硝装置包括分配器。
应用本发明的技术方案，对燃煤生成的燃煤烟气进行无害化处理，在脱除燃煤烟气中的有害物的同时生成农业肥料基料。具体地，使燃煤烟气进行氮氧化物脱除处理会除去燃煤烟气中的氮氧化物，以避免氮氧化物排放到大气中产生酸雨。使燃煤烟气进行灰尘脱除处理会除去燃煤烟气中的灰尘，避免灰尘排放到大气引起污染。使燃煤烟气进行硫化物脱除处理是通过适当的化学反应，除去燃煤烟气中的硫化物，进一步减少了排入空气的污染物。使燃煤烟气进行CO2脱除处理，减少了温室效应的产生。灰尘脱除处理获得产物粉煤灰，硫化物脱除处理获得产物硫酸铵，CO2脱除处理获得产物碳酸氢铵。本申请的技术方案中将产物硫酸铵和/或产物碳酸氢铵与产物粉煤灰混合形成农业肥料基料。通过上述内容可知，本发明的技术方案不但解决了环境污染的问题，而且还通过使产物硫酸铵和/或产物碳酸氢铵与产物粉煤灰混合形成有经济效益的农业肥料基料。因此，本申请的技术方案能够有效地解决了现有技术中的燃煤烟气污染物脱除只有投入而无经济效益产生的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中燃煤烟气污染物脱除方法的流程示意图；以及
图2示出了本发明的燃煤烟气污染物脱除方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2所示，本实施例的燃煤烟气污染物方法包括以下步骤：对燃煤烟气进行氮氧化物脱除处理、灰尘脱除处理、硫化物脱除处理以及CO2脱除处理，其中，灰尘脱除处理得到产物粉煤灰。硫化物脱除处理得到产物硫酸铵，CO2脱除处理得到产物碳酸氢铵。将产物硫酸铵和产物碳酸氢铵与产物粉煤灰混合形成农业肥料基料。
应用本实施例的技术方案，对燃煤生成的燃煤烟气进行无害化处理，在脱除燃煤烟气中的有害物的同时生成农业肥料基料。具体地，燃煤烟气进行氮氧化物脱除处理是指除去燃煤烟气中的氮氧化物，以避免氮氧化物排放到大气中产生酸雨。使燃煤烟气灰尘脱除处理是指除去燃煤烟气中的灰尘，避免灰尘排放到大气引起污染。使燃煤烟气进行硫化物脱除处理是指通过适当的化学反应，除去燃煤烟气中的硫化物，进一步减少了排入空气的污染物。使燃煤烟气进行CO2进行脱除处理，减少了温室效应的产生。灰尘脱除处理获得产物粉煤灰，硫化物脱除处理获得产物硫酸铵，CO2脱除处理获得产物碳酸氢铵。本实施例的技术方案中将产物硫酸铵和产物碳酸氢铵与产物粉煤灰混合形成农业肥料基料。通过上述内容可知，本实施例的技术方案不但解决了环境污染的问题，而且还过使产物硫酸铵和产物碳酸氢铵与产物粉煤灰混合形成有经济效益的农业肥料基料。因此，本申请的技术方案能够有效地解决了现有技术中的燃煤烟气污染物脱除只有投入而无经济效益产生的问题。
当然，本领域技术人员知道，作为可行的实施方式，也可以仅使硫化物脱除处理与氨水反应得到产物硫酸铵。此时，仅将产物硫酸铵与产物粉煤灰作为农业肥料基料。或者，也可以仅将产物碳酸氢铵与产物粉煤灰作为农业肥料基料。也就是说，农业肥料基料可以是粉煤灰和硫酸铵的混合物，也可以是粉煤灰与碳酸氢铵的混合物，当然也可以是粉煤灰、硫酸氨和碳酸氢铵三者的混合物。在上述过程中可以使产物硫酸铵经过处理后与产物粉煤灰混合，也可以使产物硫酸铵直接与产物粉煤灰混合(后文将详细介绍)。
如图2所示，在本实施例的技术方案中，燃煤烟气污染物脱除方法还包括以下步骤：使农业肥料基料中添加氮和/或磷和/或钾和/或微量元素形成复混肥料或者缓释肥料或者土壤调理剂。根据土质条件在农业肥料基料中加入需要的氮和/或磷和/或钾和/或微量元素形成复混肥料或者缓释肥料或者土壤调理剂来改善土质，这样更有利于植物生长，使燃煤烟气中的有害物质变为具有经济效益的肥料或土壤调理剂。
氮肥、磷肥和钾肥为土壤中植物生长所需要的最为重要的三种物质。在农业肥料基料中加入氮和/或磷和/或钾，还可以加入铁和/或硼和/或锰等微量元素。本领域技术人员能够根据土壤的区别、植物对微量元素的需要来选择合适的微量元素中的一种或者几种。比如：锌、钼、氯等微量元素或者它们的组合。
如图2所示，在本实施例技术方案中，氮氧化物脱除处理通过与氨水反应实现。通过氨水与燃煤烟气中的氮氧化物在适当的温度下(比如300度至400度)以适当的配比反应生成氮气和水。在该温度下，氨水会气化成氨气。根据本实施例的技术方案反应生成的氮气和水，不仅对空气无污染，而且原料易得。
在本实施例的技术方案中，仅用氨水一种原材料即可解决燃煤烟气治理的所有过程。与原工艺中氮氧化物脱除使用氨水或尿素处理，硫化物脱除使用石灰石等分别处理的方案相比，本实施例优化了燃煤烟气污染物脱除的方法，简化了流程。
如图2所示，作为最优地，在本实施例的技术方案中，氮氧化物脱除处理、灰尘脱除处理、硫化物脱除处理以及CO2脱除处理依次进行。这样既能有效地去除燃煤烟气中的有害物质，还能根据反应条件充分利用燃煤烟气中的热量，从而氮氧化物脱除、灰尘脱除、硫化物脱除以及二氧化碳脱除的顺序的布局更优。
在本实施例的技术方案中，氮氧化物脱除处理包括：向烟道中通入氨水，氨水在烟道中气化成氨气与燃煤烟气反应生成N2和水。氨水和燃煤烟气中的氮氧化物在一定的温度范围下反应生成氮气和水。
在本实施例的技术方案中，二氧化碳脱出处理得到产物碳酸氢铵，包括：得到的产物二氧化碳，使产物二氧化碳与氨水反应得到的产物为碳酸氢铵。产物为碳酸氢铵可降低氨水的消耗量。
在本实施例的技术方案中，将产物硫酸铵和产物碳酸氢铵与产物粉煤灰混合形成农业肥料基料过程中，通过在硫化物脱除处理的过程产物硫酸铵直接与产物粉煤灰混合实现。具体步骤包括：使燃煤烟气进入脱硫除尘装置，燃煤烟气经脱硫除尘装置脱除硫化物和灰尘后进入水洗塔，水洗塔(该水洗塔的作用是进一步的硫化物脱除和灰尘脱除)内的氨水与燃煤烟气反应后形成硫酸铵浆液，将硫酸铵浆液从水洗塔的浆液排出口排出至脱硫除尘装置内，使硫酸铵浆液与脱硫除尘装置内的燃煤烟气混合以对硫酸铵浆液进行干燥进而得到产物硫酸铵与产物粉煤灰的混合物。具体地，硫酸铵浆液与脱硫除尘装置内的燃煤烟气混合以对硫酸铵浆液进行干燥进而得到产物硫酸铵与产物粉煤灰的混合物，此工艺不仅充分的利用了燃煤烟气的余热来干燥硫酸铵浆液，而且在硫化物脱除、灰尘脱除和干燥的过程中即实现了硫酸铵与粉煤灰的混合，不但节省了能源，而且还节省了工艺流程。
如图2所示，在本实施例技术方案中，通过CO2脱除处理后的燃煤烟气排放至大气中。燃煤烟气中的有害物质处理完毕，直接排入大气。
本申请还提供了一种燃煤烟气污染物脱除系统，根据本申请的燃煤烟气污染物脱除系统的实施例(图中未示出)包括：烟道、脱硝装置、除尘装置、硫化物脱除装置以及CO2脱除装置。其中，烟道与锅炉连通。脱硝装置设置在烟道内。除尘装置设置在烟道内并位于脱硝装置的下游，在除尘装置中，燃煤烟气经过除尘装置后得到产物粉煤灰。硫化物脱除装置设置在烟道内并位于除尘装置的下游，在硫化物脱除装置中，燃煤烟气通过与氨水反应得到产物硫酸铵。CO2脱除装置设置在烟道内并位于硫化物脱除装置的下游，在二氧化碳脱除装置中得到产物碳酸氢氨。收集装置用于收集并混合产物粉煤灰、产物硫酸铵以及产物碳酸氢铵形成农业肥料基料。本实施例的技术方案，合理的设置了燃煤烟气中有害物质的脱除顺序，由于氮氧化物脱除反应在有害物质的脱除中需要的温度最高，因此最先脱除燃煤烟气中的氮氧化合物。其次，对燃煤烟气进行了灰尘脱除处理。然后，进行硫化物脱除反应。二氧化碳的脱除需要的温度最低，因此最后进行二氧化碳气体的脱除。
应用本实施例的技术方案中，脱硝装置包括分配器。为了使燃煤烟气与氨水更充分的接触，本实施例的技术方案中在脱硝装置中设置了分配器。由于分配器有效地扩大了燃煤烟气与氨水的接触，更有效地脱除了燃煤烟气中的氮氧化合物。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，包括以下步骤：
对燃煤烟气进行氮氧化物脱除处理、灰尘脱除处理、硫化物脱除处理以及CO2脱除处理，其中，所述灰尘脱除处理得到产物粉煤灰，所述硫化物脱除处理得到产物硫酸铵，所述CO2脱除处理得到产物碳酸氢铵；
将所述产物硫酸铵和/或所述产物碳酸氢铵与所述产物粉煤灰形成农业肥料基料。
2.根据权利要求1所述的燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，所述燃煤烟气污染物脱除方法还包括以下步骤：
在所述农业肥料基料中添加氮和/或磷和/或钾和/或微量元素形成复混肥料或者缓释肥料或者土壤调理剂。
3.根据权利要求1所述的燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，所述氮氧化物脱除处理、所述灰尘脱除处理、所述硫化物脱除处理以及所述CO2脱除处理依次进行。
4.根据权利要求1所述的燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，所述氮氧化物脱除处理通过与氨水反应实现。
5.根据权利要求4所述的燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，所述氮氧化物脱除处理包括：
向烟道中通入所述氨水，所述氨水在所述烟道中气化成氨气与所述燃煤烟气反应生成N2和水。
6.根据权利要求4所述的燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，所述CO2脱除处理得到产物所述碳酸氢铵包括：
先得到产物CO2使所述产物CO2与氨水反应得到的产物为所述碳酸氢铵。
7.根据权利要求1所述的燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，将所述产物硫酸铵与所述产物粉煤灰形成所述农业肥料基料或者将所述产物硫酸铵和所述产物碳酸氢铵与所述产物粉煤灰形成所述农业肥料基料包括：
使所述燃煤烟气进入脱硫除尘装置，所述燃煤烟气经所述脱硫除尘装置脱除硫化物和灰尘后进入水洗塔，所述水洗塔内的氨水与所述燃煤烟气反应后形成硫酸铵浆液，将所述硫酸铵浆液从所述水洗塔的浆液排出口排出至所述脱硫除尘装置内，使所述硫酸铵浆液与所述脱硫除尘装置内的所述燃煤烟气混合以对所述硫酸铵浆液进行干燥进而得到所述产物硫酸铵与所述产物粉煤灰的混合物。
8.根据权利要求1所述的燃煤烟气污染物脱除方法，其特征在于，通过所述CO2脱除处理后的所述燃煤烟气排放至大气中。
9.一种燃煤烟气污染物脱除系统，其特征在于，包括：
烟道，与锅炉连通；
脱硝装置，设置在所述烟道内；
除尘装置，设置在所述烟道内并位于所述脱硝装置的下游，在所述除尘装置中，燃煤烟气经过所述除尘装置后得到产物粉煤灰；
硫化物脱除装置，设置在所述烟道内并位于所述除尘装置的下游，在所述硫化物脱除装置中，所述燃煤烟气通过与氨水反应得到产物硫酸铵；
CO2脱除装置，设置在所述烟道内并位于所述硫化物脱除装置的下游，在所述CO2脱除装置中得到产物碳酸氢铵；
收集装置，用于收集并混合所述产物粉煤灰、所述产物硫酸铵以及所述产物碳酸氢铵形成农业肥料基料。
10.根据权利要求9所述的燃煤烟气污染物脱除系统，其特征在于，所述脱硝装置包括分配器。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150923

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