CN105268294A - 双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统及方法 - Google Patents

Abstract

双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统及方法，系统包括两级吸收塔，原烟气首先进入一级吸收塔，采用湿法洗涤及催化工艺，脱除大部分SO₂，脱硫后的烟气进入烟气氧化系统，将NO、Hg等物质氧化后，进入二级吸收塔，采用湿法洗涤及催化工艺脱除烟气中的SO₃、NOx、Hg等污染物，净烟气经烟囱排空；新鲜有机催化剂经催化剂补给系统进入所述二级吸收塔，与水混合后形成脱硫吸收液，经与污染物反应后成为半新鲜吸收液，半新鲜吸收液通过吸收液循环系统进入一级吸收塔，完成脱硫、氧化反应后，副产物硫酸铵和硝酸铵在一级吸收塔底部结晶，最后进入化肥制备系统，生产高品质化肥。采用此方法可以实现SO₂、NOx和Hg等污染物的一体化脱除，同时还可以实现污染物的资源化利用，并且具有污染物脱除效率高，投资成本低等优点。

Description

双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种烟气处理系统及方法，具体涉及一种为电厂锅炉、工业锅炉、冶金、垃圾焚烧以及化工行业废气中S02、N0x和Hg等污染物进行双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统及方法。

背景技术

[0002] 燃煤烟气是造成我国大气污染的主要原因，燃煤电站锅炉和工业锅炉是我国两大煤炭消耗设备。我国燃煤电站锅炉大都配置了 30?45?(或8的、？60等设备对勵^粉尘和302进行控制，取得了良好效果，但也存在如下问题:①每个工艺基本都只针对单一污染物排放，导致电厂生产工艺链增长，投资和运行成本增加；②我国污染物排放标准日益严格，部分重点地区要求近零排放，现有污染物控制技术难以满足排放要求；③现有湿法脱硫技术还存在净烟气液滴携带导致粉尘超标、GGH堵塞、“石膏雨”、烟囱腐蚀、脱硫产物难以利用等问题，部分地区石灰石需求量也难以满足。

[0003] 工业燃煤锅炉是仅次于燃煤发电锅炉的第二大煤炭消耗设备，同时我国工业锅炉存在数量大、分布广、容量小、效率低、污染物排放浓度高等特点，是下一步环境治理的重点。但是，以上特点决定了工业锅炉的污染物治理模式不可能效仿燃煤电厂增设ESP、SCR、FGD对粉尘、NOx和302进行分别治理，昂贵的投资和运行成本远远超过了工业锅炉的承受限度。

[0004] 污染物联合脱除是解决目前燃煤烟气污染控制技术所面临问题的关键途径，目前许多科研单位对一体化脱除技术开张了大量的研究，如活性焦烟气净化技术、臭氧氧化技术等，但因为技术不成熟、投资和运行成本高、存在二次污染等问题而没有推广应用。

发明内容

[0005] 为了解决目前烟气净化技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统及方法，采用此方法可以实现S02、N0x和Hg等污染物的一体化脱除，同时还可以实现污染物的资源化利用，并且具有污染物脱除效率高，投资成本低等优点。

[0006] 为达到以上目的，本发明采用如下技术方案:

[0007] 双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，包括一级吸收塔1，所述一级吸收塔1通过烟气氧化系统2与二级吸收塔3连通，所述二级吸收塔3出口与烟囱4连通，所述二级吸收塔3吸收液出口通过浆液循环系统5与所述一级吸收塔1吸收液入口连通，所述一级吸收塔1底部与化肥制备系统6连通，所述二级吸收塔3吸收液池与催化剂补给系统7连通；所述一级吸收塔1内从上至下设置有循环喷淋系统11和强制氧化系统12，所述二级吸收塔

3内从上至下设置有除雾系统33、循环喷淋系统31和强制氧化系统32，二级吸收塔3还包括与除雾系统33连通的工艺水系统34。

[0008] 所述催化剂补给系统7内为有机催化剂，所述一级吸收塔1和二级吸收塔3内为吸收液，所述吸收液为有机催化剂与水复配成的乳化液。

[0009] 所述有机催化剂为油溶性亚砜类有机物。

[0010] 所述烟气氧化系统2中氧化剂采用H202、03、Cl2、NaC102、ΚΜη04其中一种或多种物质的混合物。

[0011] 所述催化剂补给系统7除补给所述有机催化剂外，还添加质量浓度为20〜30%的氨水，用以调节吸收液pH值。

[0012] 所述一级吸收塔1和二级吸收塔3的pH值采用分区控制，所述一级吸收塔1的pH值控制在4.8〜5.5，所述二级吸收塔3的pH值控制在5.8〜6.5。

[0013] 上述所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统的脱除方法，原烟气首先进入所述一级吸收塔1，S02溶于水后生成H2S03，并快速被一级吸收塔1内的吸收液吸收，进而促进302的吸收，实现大部分S0 2脱除，脱硫后的烟气进入所述烟气氧化系统2，将N0和Hg氧化后，再进入所述二级吸收塔3，氧化后的NOx及残余S02溶于水后形成ΗΝ0 2和H 2S03，并快速被二级吸收塔3内的吸收液吸收，同时萃取重金属汞，实现污染物的深度脱除，烟气经烟囱4排空；新鲜有机催化剂经所述催化剂补给系统7进入所述二级吸收塔3，与水混合后形成脱硫吸收液，经与污染物反应后成为半新鲜吸收液，二级吸收塔3内的半新鲜吸收液通过所述吸收液循环系统5进入所述一级吸收塔1，完成脱硫、氧化反应后，副产物硫酸铵和硝酸铵在所述一级吸收塔1底部结晶，最后进入所述化肥制备系统6，生产化肥。

[0014] 本发明和现有技术相比，具有如下优点:

[0015] 1、本发明采用湿法氧化催化工艺对污染物进行联合脱除，高效脱除S02、N0x、Hg等污染物的同时还可以生产化肥，实现污染物的资源化利用，同时具有无co2释放、无二次污染、催化剂可以循环利用等优点。

[0016] 2、本发明采用两级吸收塔，中间布置氧气氧化系统，大大减少氧化剂用量，提高氧化剂利用率，降低运行成本。

[0017] 3、本发明采用两级吸收塔pH值分区控制，提高污染物脱除效率，同时提高了副产物品质。

[0018] 4、本发明所采用工艺与传统湿法脱硫工艺类似，技术相对成熟，许多设备可以通用，改造成本低，适合工程化应用。

附图说明

[0019] 附图为本发明系统及方法流程图。

具体实施方式

[0020] 以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

[0021] 如附图所示，本发明双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，包括一级吸收塔1，所述一级吸收塔1通过烟气氧化系统2与二级吸收塔3连通，所述二级吸收塔3出口与烟囱4连通，所述二级吸收塔3吸收液出口通过浆液循环系统5与所述一级吸收塔1吸收液入口连通，所述一级吸收塔1底部与化肥制备系统6连通，所述二级吸收塔3的吸收液池与催化剂补给系统7连通；所述一级吸收塔1内从上至下设置有循环喷淋系统11和强制氧化系统12，所述二级吸收塔3内从上至下设置有除雾系统33、循环喷淋系统31和强制氧化系统32，二级吸收塔3还包括与除雾系统33连通的工艺水系统34。

[0022] 作为本发明的优选实施方式，所述催化剂补给系统7内为有机催化剂，所述一级吸收塔1和二级吸收塔3内为吸收液，所述吸收液为有机催化剂与水复配成的乳化液。

[0023] 作为本发明的优选实施方式，所述有机催化剂为油溶性亚砜类有机物。

[0024] 作为本发明的优选实施方式，所述烟气氧化系统2中氧化剂采用H202、03、Cl2、NaC102、ΚΜη04其中一种或多种物质的混合物。

[0025] 作为本发明的优选实施方式，所述催化剂补给系统7除补给所述有机催化剂外，还添加质量浓度为20〜30%的氨水，用以调节吸收液pH值。

[0026] 作为本发明的优选实施方式，所述一级吸收塔1和二级吸收塔3的pH值采用分区控制，所述一级吸收塔1的pH值控制在4.8〜5.5，所述二级吸收塔3的pH值控制在5.8〜

6.5o

[0027] 上述所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统的脱除方法，原烟气首先进入所述一级吸收塔1，S02溶于水后生成H2S03，并快速被一级吸收塔1内的吸收液吸收，进而促进302的吸收，实现大部分S0 2脱除，脱硫后的烟气进入所述烟气氧化系统2，将N0和Hg氧化后，再进入所述二级吸收塔3，氧化后的NOx及残余S02溶于水后形成ΗΝ0 2和H 2S03，并快速被二级吸收塔3内的吸收液吸收，同时萃取重金属汞，实现污染物的深度脱除，烟气经烟囱4排空；新鲜有机催化剂经所述催化剂补给系统7进入所述二级吸收塔3，与水混合后形成脱硫吸收液，经与污染物反应后成为半新鲜吸收液，二级吸收塔3内的半新鲜吸收液通过所述吸收液循环系统5进入所述一级吸收塔1，完成脱硫、氧化反应后，副产物硫酸铵硝酸铵在所述一级吸收塔1底部结晶，最后进入所述化肥制备系统6，生产高品质化肥。

[0028] 如附图所示，本发明采用湿法氧化催化联合脱除系统，实现S02、NOx和Hg的一体化脱除，采用两级吸收塔，通过pH值分区控制实现污染物的高效脱除，同时通过在两级吸收塔中间布置氧气氧化系统，显著提高氧化剂的利用率，降低氧化剂用量和运行成本。

Claims (7)

1.双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，包括一级吸收塔(1)，其特征在于:所述一级吸收塔(1)通过烟气氧化系统(2)与二级吸收塔(3)连通，所述二级吸收塔(3)出口与烟囱(4)连通，所述二级吸收塔(3)吸收液出口通过浆液循环系统(5)与所述一级吸收塔(1)吸收液入口连通，所述一级吸收塔(1)底部与化肥制备系统(6)连通，所述二级吸收塔(3)吸收液池与催化剂补给系统(7)连通；所述一级吸收塔(1)内从上至下设置有循环喷淋系统(11)和强制氧化系统(12)，所述二级吸收塔(3)内从上至下设置有除雾系统(33)、循环喷淋系统(31)和强制氧化系统(32)，二级吸收塔(3)还包括与除雾系统(33)连通的工艺水系统(34)。

2.根据权利要求1所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，其特征在于:所述催化剂补给系统(7)内为有机催化剂，所述一级吸收塔(1)和二级吸收塔(3)内为吸收液，所述吸收液为有机催化剂与水复配成的乳化液。

3.根据权利要求2所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，其特征在于:所述有机催化剂为油溶性亚砜类有机物。

4.根据权利要求1所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，其特征在于:所述烟气氧化系统⑵中氧化剂采用H202、03、Cl2、NaC102、KMn04其中一种或多种物质的混合物。

5.根据权利要求1所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，其特征在于:所述催化剂补给系统(7)除补给所述有机催化剂外，还添加质量浓度为20〜30%的氨水，用以调节吸收液pH值。

6.根据权利要求1所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统，其特征在于:所述一级吸收塔(1)和二级吸收塔(3)的pH值采用分区控制，所述一级吸收塔(1)的pH值控制在4.8〜5.5，所述二级吸收塔(3)的pH值控制在5.8〜6.5。

7.权利要求1至6任一项所述的双塔双循环湿法氧化催化联合脱除系统的脱除方法，其特征在于:原烟气首先进入所述一级吸收塔(1)，so2溶于水后生成H2S03，并快速被一级吸收塔(1)内的吸收液吸收，进而促进S02的吸收，实现大部分so2脱除，脱硫后的烟气进入所述烟气氧化系统(2)，将NO和Hg氧化后，再进入所述二级吸收塔(3)，氧化后的NOx及残余S02溶于水后形成HN0jPH2S03，并快速被二级吸收塔(3)内的吸收液吸收，同时萃取重金属汞，实现污染物的深度脱除，烟气经烟囱(4)排空；新鲜有机催化剂经所述催化剂补给系统(7)进入所述二级吸收塔(3)，与水混合后形成脱硫吸收液，经与污染物反应后成为半新鲜吸收液，二级吸收塔(3)内的半新鲜吸收液通过所述吸收液循环系统(5)进入所述一级吸收塔(1)，完成脱硫、氧化反应后，副产物硫酸铵硝酸铵在所述一级吸收塔(1)底部结晶，最后进入所述化肥制备系统(6)，生产化肥。