CN105854506B - 一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺 - Google Patents

一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于烟气处理技术领域，公开了一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺，其包括如下步骤：首先将锅炉烟气进行喷水降温，使得烟气的温度控制在100℃以内，然后进入装有吸附剂的反应器中进行脱硫脱硝除尘处理，处理完毕后，排出。本发明工艺采用水喷淋和吸附剂对烟气进行脱硫脱硝除尘处理，吸附效果好。

Description

一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺
技术领域
本发明属于烟气处理技术领域，具体涉及一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺。
背景技术
锅炉烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中包括水蒸汽、二氧化硫、碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等。因此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。烟尘对人体的危害性与颗粒的大小有关，对人体产生危害的多是直径小于10 微米的飘尘，尤其以1-2.5 微米的飘尘危害性最大。
我国是一个工业锅炉生产和使用大国。但是，我国燃煤工业锅炉状况令人堪忧，2010年工业锅炉燃煤排放二氧化硫约1000 万吨、氮氧化合物约200 万吨、粉尘约100 万吨，废渣约9000 万吨，是我国仅次于燃煤发电的第二大煤烟型污染源；其中二氧化硫的浓度可达到50-200ug每立方米，尤其在北方的重工业城市污染更为严重。目前，企业对燃煤污染物的控制主要集中在除尘、脱硫和脱硝。烟气脱硫，指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物，脱硝是指从燃烧烟气中去除氮氧化物的过程。
根据上述技术问题，申请人之前的专利申请“一种锅炉烟气的脱硫脱硝工艺”，通过脱硫脱硝制剂和微生物技术相结合，有效净化了烟气，但是被该专利技术使用了复合微生物菌剂，菌株培养技术相对复杂，不利于大规模推广使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺，该工艺使用了吸附剂，兼具脱硫脱硝除尘的功能，吸附效率高，制备工艺简单。
本发明是通过如下方案来实现的：
一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺，其包括如下步骤：
首先将锅炉烟气进行喷水降温，使得烟气的温度控制在100℃以内，然后进入装有吸附剂的反应器中进行脱硫脱硝除尘处理，处理完毕后，排出；
所述吸附剂按照如下工艺制备而得
步骤1）破碎和研磨：将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与粉煤灰、氟化钙、高铝矾土混合，再进行研磨，得到粒径为100目的矿物质粉；其中，海泡石、粉煤灰、氟化钙以及高铝矾土的质量比为6-9:4-7:3-5:2-3；
步骤2）搅拌、过滤、烘干以及粉碎：将玉米秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中粉碎，然后过100目筛得到农业废弃物粉，转移到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1）所得矿物质粉，500转/min搅拌10min，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80℃烘干，最后粉碎得到50目的颗粒，即为组分A；其中，农业废弃物粉、阳离子淀粉、步骤1）所得矿物质粉以及去离子水的质量比为20-30:6-9:15-20:60-90；
步骤3）浸泡和水洗：称取50目的活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20％的稀硝酸溶液，以没过为宜，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，得到改性活性炭；
步骤4）搅拌、蒸发、焙烧以及粉碎：将步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至100℃时，维持100℃继续搅拌蒸发水分，待水分含量在5%（w/w）时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500℃下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的颗粒，即为组分B；其中，步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水的质量比为12-18:3-4:3-4:2-3:40-60；
步骤5）混合和搅拌：将组分A和组分B按照4-7:8-15的质量比混合，搅拌均匀，即得。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明采用水喷淋和吸附剂对烟气进行脱硫脱硝除尘处理，效果好，环保无污染；水喷淋适当降低了烟气温度，除去大颗粒烟尘，并且烟尘中微量的氧化钙能够在湿润条件下与二氧化硫反应；本发明吸附剂通过添加阳离子淀粉对海泡石、氟化钙以及高铝矾土进行表面改性修饰，使得粉体带有电荷，提高了对粉尘的吸附能力，还能够使得产品具有一定的静电吸附作用；本发明通过对活性炭进行了进行表面氧化处理，从而提高表面含氧酸性基团的含量，增强表面的极性，更易吸附极性物质；改性活性炭含有大量的微孔，具有强的吸附功能，对其进行了改性，使它与其他物质的接触面积大大增加，对气体等具备良好的吸附作用；本发明通过浸泡焙烧等工艺，增加了吸附剂的孔径数目，提高了表面粗糙度以及比表面积，增强了吸附能力：本发明不同原料采用不同的粒径，增大了吸附剂的比表面积；本发明制备的吸附剂，配伍合理，各原料相互协同，能够达到较佳的除尘脱硫脱硝效果；本发明还使用了农作物废弃物作为原料，节省了成本，提高了企业的工业附加值。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺，其包括如下步骤：
首先将锅炉烟气进行喷水降温，使得烟气的温度控制在100℃以内，然后进入装有吸附剂的反应器中进行脱硫脱硝除尘处理，处理完毕后，排出；
所述吸附剂按照如下工艺制备而得
步骤1）破碎和研磨：将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与粉煤灰、氟化钙、高铝矾土混合，再进行研磨，得到粒径为100目的矿物质粉；其中，海泡石、粉煤灰、氟化钙以及高铝矾土的质量比为6:4:3:2；
步骤2）搅拌、过滤、烘干以及粉碎：将玉米秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中粉碎，然后过100目筛得到农业废弃物粉，转移到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1）所得矿物质粉，500转/min搅拌10min，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80℃烘干，最后粉碎得到50目的颗粒，即为组分A；其中，农业废弃物粉、阳离子淀粉、步骤1）所得矿物质粉以及去离子水的质量比为20:6:15:60；
步骤3）浸泡和水洗：称取50目的活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20％的稀硝酸溶液，以没过为宜，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，得到改性活性炭；
步骤4）搅拌、蒸发、焙烧以及粉碎：将步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至100℃时，维持100℃继续搅拌蒸发水分，待水分含量在5%（w/w）时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500℃下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的颗粒，即为组分B；其中，步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水的质量比为12:3:3:2:40；
步骤5）混合和搅拌：将组分A和组分B按照4:8的质量比混合，搅拌均匀，即得。
脱硫脱硝除尘效果：选择阜丰氨基酸生产车间的锅炉尾气，空度为4000h-1，其中NOx浓度513mg/Nm3，SO2的浓度为1304mg/ Nm3，烟尘的浓度为129mg/ Nm3，经过处理后，NOx浓度降至30mg/Nm3，SO2的浓度降至为65mg/ Nm3，烟尘的浓度降至为9mg/ Nm3。
实施例2
一种锅炉烟气脱硫脱硝的新工艺，其包括如下步骤：
首先将锅炉烟气进行喷水降温，使得烟气的温度控制在100℃以内，然后进入装有吸附剂的反应器中进行脱硫脱硝除尘处理，处理完毕后，排出；
所述吸附剂按照如下工艺制备而得
步骤1）破碎和研磨：将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与粉煤灰、氟化钙、高铝矾土混合，再进行研磨，得到粒径为100目的矿物质粉；其中，海泡石、粉煤灰、氟化钙以及高铝矾土的质量比为9:7:5:3；
步骤2）搅拌、过滤、烘干以及粉碎：将玉米秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中粉碎，然后过100目筛得到农业废弃物粉，转移到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1）所得矿物质粉，500转/min搅拌10min，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80℃烘干，最后粉碎得到50目的颗粒，即为组分A；其中，农业废弃物粉、阳离子淀粉、步骤1）所得矿物质粉以及去离子水的质量比为30:9:20:90；
步骤3）浸泡和水洗：称取50目的活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20％的稀硝酸溶液，以没过为宜，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，得到改性活性炭；
步骤4）搅拌、蒸发、焙烧以及粉碎：将步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至100℃时，维持100℃继续搅拌蒸发水分，待水分含量在5%（w/w）时，停止加热，自然冷却至室温，然后在500℃下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的颗粒，即为组分B；其中，步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水的质量比为18:4:4:3:60；
步骤5）混合和搅拌：将组分A和组分B按照7:15的质量比混合，搅拌均匀，即得。
脱硫脱硝除尘效果：选择阜丰氨基酸生产车间的锅炉尾气，空度为4000h-1，其中NOx浓度498mg/Nm3，SO2的浓度为1321mg/ Nm3，烟尘的浓度为136mg/ Nm3，经过处理后，NOx浓度降至26mg/Nm3，SO2的浓度降至为60mg/ Nm3，烟尘的浓度降至为10mg/ Nm3。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (1)

1.一种锅炉烟气脱硫脱硝的工艺，其包括如下步骤：
首先将锅炉烟气进行喷水降温，使得烟气的温度控制在100℃以内，然后进入装有吸附剂的反应器中进行脱硫脱硝除尘处理，处理完毕后，排出;
所述吸附剂按照如下工艺制备而得：
步骤1）破碎和研磨：将海泡石添加到破碎机中进行破碎，然后与粉煤灰、氟化钙、高铝矾土混合，再进行研磨，得到粒径为100目的矿物质粉；其中，海泡石、粉煤灰、氟化钙以及高铝矾土的质量比为6-9:4-7:3-5:2-3；
步骤2）搅拌、过滤、烘干以及粉碎：将玉米秸秆和花生壳按照1:1的质量比投入到粉碎机中粉碎，然后过100目筛得到农业废弃物粉，转移到搅拌罐中，然后往搅拌罐中添加阳离子淀粉和去离子水，搅拌均匀得到悬浊液，然后加入步骤1）所得矿物质粉，500转/min搅拌10min，再静置12小时，过滤收集沉淀，将沉淀置于80℃烘干，最后粉碎得到50目的颗粒，即为组分A；其中，农业废弃物粉、阳离子淀粉、步骤1）所得矿物质粉以及去离子水的质量比为20-30:6-9:15-20:60-90；
步骤3）浸泡和水洗：称取活性炭置于容器中，然后添加体积分数为20％的稀硝酸溶液，浸泡6小时，然后取出活性炭，水洗，得到改性活性炭；
步骤4）搅拌、蒸发、焙烧以及粉碎：将步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水依次加入到搅拌罐中，边加热边搅拌，待加热至100℃时，维持100℃继续搅拌蒸发水分，待水分含量在5%时，所述比例为质量比，停止加热，自然冷却至室温，然后在500℃下焙烧3小时，取出，粉碎成20目的颗粒，即为组分B；其中，步骤3）所得改性活性炭、纳米硅藻土、纳米二氧化钛、纳米氧化锌以及去离子水的质量比为12-18:3-4:3-4:2-3:40-60；
步骤5）混合和搅拌：将组分A和组分B按照4-7:8-15的质量比混合，搅拌均匀，即得。
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