CN105561747A - 一种燃煤锅炉烟气联合脱除工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃煤锅炉烟气联合脱除工艺。所述的燃煤锅炉烟气中包含SO₂、NO、CO、HG，该工艺包括四级处理，步骤如下：1）一级脱硫处理；2）二级脱硝处理；3）三级处理；4）四级处理。本发明节约成本、工艺简单、安全环保、综合利用率高。

Description

一种燃煤锅炉烟气联合脱除工艺

技术领域

本发明涉及一种脱硫脱硝一体化技术领域，尤其涉及一种燃煤锅炉烟气联合脱除工艺。

背景技术

随着国民经济的高速发展，以煤为主的能源结构使得我国燃煤烟气的排放量大大增加，SO₂、NO、CO₂及细颗粒物（PM2.5）污染日益严重。以我国电力行业为例，据测算，截止2007年底，电力行业的氮氧化物排放量已达到840万t左右。2003年修订颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）对氮氧化物排放提出了明确要求，为满足排放标准的要求，国内公司引进国内的烟气脱硝技术。在借鉴发达国家先进技术的基础上，寻求和开发适合我国国情的高效率的脱硝技术已引起国家有关部门和单位的关注和重视。

我国的脱硫技术在引进国外技术基础上，已进入消化吸引再创新阶段，总体上达到国外先进水平，但脱硫技术较为单一，石灰石—石膏法占在建和已建脱硫项目的90%以上，对其脱硫副产物——石膏的处置及综合利用尚需引起足够重视。若任其堆放或抛弃，既浪费了资源，占用了场地，又会产生新的二次污染。成套设备的制造、加工能力与发达国家相比还有较大差距，一些关键配套设备，如湿法脱硫工程中的搅拌器、除雾器，烟气换热器和干法脱硫工程中斜槽调节器及检测仪器中的传感件等制造技术，国内尚未完全掌握，个别的设备即使能生产，其产品质量、性能与国外同类产品相比也有一定差距。尤其是在保证脱硫系统连续稳定运行方面还需要进一步加强。我国的低氮氧化物燃烧技术和烟气脱硝技术的研发和工程应用尚处于起步阶段，投运的脱硝装置还不多，投运的机组还未经过长期稳定连续运行的考验。此外，SCR工艺使用的催化剂目前仍主要依赖进口，是限制进一步工程化应用的关键所在。随着国家对氮氧化物控制的日趋严格，对脱硝技术的需求将会大大增加。

在脱硫的同时能够同时脱硝脱二氧化碳及脱除PM2.5，开发多种污染物联合脱除技术已成为工业烟气洁净技术发展的总体趋势。

发明内容

本发明为了解决以上问题提供了一种节约成本、工艺简单、安全环保、综合利用率高的燃煤锅炉烟气联合脱除工艺。

本发明的技术方案是：所述的燃煤锅炉烟气中包含SO₂、NO、CO、HG，该工艺包括四级处理，步骤如下：

1）一级脱硫处理，在水溶液中，溶解的SO₂会可逆水合和电离过程：

SO2 + H2O↔ H+ + HSO3-

HSO3- ↔ H+ + SO32-

在水中加入有机胺催化剂，增加SO2的溶解量；

通过和水中的氢离子发生反应，形成胺盐，

R3N + SO2 + H2O ↔ R3NH+ + HSO3-；

2）二级脱硝处理，利用多胺羧基络合物吸附NO，生成硝基多胺羧基络合物，此复配物经加热放出NO气，将NO气送回燃烧炉还原区形成N₂，反应如下：

4NO+4NH3+O2 ↔ 4N2+6H2O

6NO+4NH3 ↔ 5N2+6H20

6H2O+8NH3 ↔ 7NO2+12H2O

2NO2+4NH3+O2 ↔ 3N2+6H2O

3）三级处理，处理后尾气SO₂气体小于1mg/m³，NO小于50mg/m³，CO₂含量小于1%；

4）四级处理，四级处理除Hg，处理后尾气SO₂气体小于1mg/m³，NO小于50mg/m³，CO₂含量小于1%，Hg小于5ug/m³。

本发明节约成本、工艺简单、安全环保、综合利用率高，采用多级处理，净化效果好，而物料低，成本少；无二次污染物产生，选择性吸收SO₂，SO₂以高纯度（98%以上）回收，并供H₂SO₄或加工成液体SO₂；能加收高纯CO₂，生产液体CO₂作为萃取剂；本工艺适用于尾气中含硫量从几百豪克/ m³到5%范围内脱除SO₂，而净化后指标高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

一种燃煤锅炉烟气联合脱除工艺，所述的燃煤锅炉烟气中包含SO₂、NO、CO、HG，该工艺包括四级处理，步骤如下：

1）一级脱硫处理，在水溶液中，溶解的SO₂会可逆水合和电离过程：

SO2 + H2O↔ H+ + HSO3-

HSO3- ↔ H+ + SO32-

在水中加入有机胺催化剂，增加SO2的溶解量；

通过和水中的氢离子发生反应，形成胺盐，

R3N + SO2 + H2O ↔ R3NH+ + HSO3-；

2）二级脱硝处理，利用多胺羧基络合物吸附NO，生成硝基多胺羧基络合物，此复配物经加热放出NO气，将NO气送回燃烧炉还原区形成N₂，反应如下：

4NO+4NH3+O2 ↔ 4N2+6H2O

6NO+4NH3 ↔ 5N2+6H20

6H2O+8NH3 ↔ 7NO2+12H2O

2NO2+4NH3+O2 ↔ 3N2+6H2O

3）三级处理，处理后尾气SO₂气体小于1mg/m³，NO小于50mg/m³，CO₂含量小于1%；

4）四级处理，四级处理除Hg，处理后尾气SO₂气体小于1mg/m³，NO小于50mg/m³，CO₂含量小于1%，Hg小于5ug/m³。

Claims (1)

1.一种燃煤锅炉烟气联合脱除工艺，其特征在于：所述的燃煤锅炉烟气中包含SO₂、NO、CO、HG，该工艺包括四级处理，步骤如下：

1）一级脱硫处理，在水溶液中，溶解的SO₂会可逆水合和电离过程：

SO2 + H2O↔ H+ + HSO3-

HSO3- ↔ H+ + SO32-

在水中加入有机胺催化剂，增加SO2的溶解量；

通过和水中的氢离子发生反应，形成胺盐，

R3N + SO2 + H2O ↔ R3NH+ + HSO3-；

2）二级脱硝处理，利用多胺羧基络合物吸附NO，生成硝基多胺羧基络合物，此复配物经加热放出NO气，将NO气送回燃烧炉还原区形成N₂，反应如下：

4NO+4NH3+O2 ↔ 4N2+6H2O

6NO+4NH3 ↔ 5N2+6H20

6H2O+8NH3 ↔ 7NO2+12H2O

2NO2+4NH3+O2 ↔ 3N2+6H2O

3）三级处理，处理后尾气SO₂气体小于1mg/m³，NO小于50mg/m³，CO₂含量小于1%；

4）四级处理，四级处理除Hg，处理后尾气SO₂气体小于1mg/m³，NO小于50mg/m³，CO₂含量小于1%，Hg小于5ug/m³。