CN106215616A - 一种气态污染物的治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气态污染物的治理方法，包括：将烟气依次通过第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔和第四吸附塔进行脱硫脱氮；所述第一吸附塔内的吸附剂为强碱性液体吸附剂；所述第二吸附塔内的吸附剂为有机胺类吸附剂；所述第三吸附塔内设置有孔径为0.4～3nm的固体吸附剂；所述第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液。在本发明中，强碱性液体吸附剂和有机胺类吸附剂能够同时将烟气中的SO2和NOx脱去；孔径为0.4～3nm的固体吸附剂主要用于脱去烟气中的SO2；尿素溶液主要用于脱去烟气中的NOx，使得第四吸附塔出来的气体中SO2含量、NOx含量符合GB13271‑2001国家标准和GB13223‑2011国家标准。实验结果表明，本发明气态污染物的治理方法，脱硫效率为97.6%，NOx浓度为29mg/Nm3，脱氮效率为98.2%以上。

Description

一种气态污染物的治理方法
技术领域
本发明涉及烟气治理领域，尤其涉及一种气态污染物的治理方法。
背景技术
工业燃料燃烧产生的工业烟气主要是指工业锅炉燃烧产生的大量气态污染物和粉尘，气态污染物中主要包括SO2和NOx。因此，脱硫脱氮是治理气态污染物改善大气环境的最主要目标。
目前烟气脱氮脱硫技术有以下几种：组合法，用石灰石石膏法湿式脱SO2和选择性催化还原法脱NOx组合的技术，德国、日本、美国等国家多数采用这种方法，该组合技术中湿法脱硫效率高，达90％～98％，该组合技术中用氨还原脱氮；电子束法，电子束法是利用电子加速器产生的高能粒子照射，使其SO2和NOx氧化生成硫酸和硝酸，再与添加的氨反应生成硫酸氨和硝酸氨，电子束法处理烟气的优点是用一个过程能同时脱硫脱氮，且脱硫脱氮效率高，不用催化剂，所以不存在催化剂中毒，影响使用寿命的问题，设备结构简单，对烟气条件变化适应性强，容易控制；活性焦吸附法，用活性焦进行烟气的同时脱硫和脱氮，SO2是通过活性焦的微孔催化吸附作用，生成硫酸储存于焦碳微孔内，NOx是在加氨的条件下，经活性焦的催化作用生成水和氮气再排入大气，优点是脱硫率高，在低温下能得到高的脱氮率，因而不需要升温装置，过程中不用水，无需处理装置，没有二次污染问题。但上述三种方法处理后的烟气仍然存在SO2和NOx、
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种气态污染物的治理方法，可以同时对烟气进行脱硫脱氮净化处理，且脱氮率和脱硫率高。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种气态污染物的治理方法，包括：
将烟气依次通过第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔和第四吸附塔进行脱硫脱氮；
所述第一吸附塔内的吸附剂为强碱性液体吸附剂；
所述第二吸附塔内的吸附剂为有机胺类吸附剂；
所述第三吸附塔内设置有孔径为0.4～3nm的固体吸附剂；
所述第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液。
优选地，所述第一吸附塔与所述第二吸附塔之间，所述第二吸附塔和所述第三吸附塔之间，所述第三吸附塔与所述第四吸附塔之间均设置有储气罐。
优选地，所述强碱性液体吸附剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、胆碱溶液或氢氧化钙溶液。
优选地，所述强碱性液体吸附剂中碱性物质与水的质量比为4～8:1。
优选地，所述第一吸附塔中烟气的流量为1000～1800m3/h，所述强碱性液体吸附剂的流量为18～26m3/h。
优选地，所述有机胺类吸附剂选自甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种。
优选地，所述第二吸附塔中烟气的流量为500～800m3/h，所述有机胺类吸附剂的流量为15～25m3/h。
优选地，所述固体吸附剂选自活性炭、石灰石中的一种或两种。
优选地，所述第三吸附塔中烟气的流量为110～190m3/h，所述固体吸附剂更换次数为2～5次/h。
优选地，所述尿素溶液中尿素与水的质量比为4～10:1，所述第四吸附塔中烟气的流量为80～120m3/h，所述尿素溶液的流量为5～12m3/h。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种烟气脱硫的治理方法，强碱性液体吸附剂和有机胺类吸附剂能够同时将烟气中的SO2和NOx脱去；孔径为0.4～3nm的固体吸附剂主要用于脱去烟气中的SO2；尿素溶液主要用于脱去烟气中的NOx，使得第四吸附塔出来的气体中SO2含量、NOx含量符合GB13271-2001国家标准和GB13223-2011国家标准。实验结果表明，本发明气态污染物的治理方法，脱硫效率为97.6％，NOx浓度为29mg/Nm3，脱氮效率为98.2％以上。
具体实施方式
本发明公开了一种烟气脱硫的治理方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所述类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及引用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供的一种气态污染物的治理方法，包括：
将烟气依次通过第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔和第四吸附塔进行脱硫脱氮；
第一吸附塔内的吸附剂为强碱性液体吸附剂；
第二吸附塔内的吸附剂为有机胺类吸附剂；
第三吸附塔内设置有孔径为0.4～3nm的固体吸附剂；
第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液。
本发明中，强碱性液体吸附剂和有机胺类吸附剂能够同时烟气中的SO2和NOx脱去；孔径为0.4～3nm的固体吸附剂主要用于脱去烟气中的SO2；尿素溶液主要用于脱去烟气中的NOx，使得第四吸附塔出来的气体中SO2含量、NOx含量符合GB13271-2001国家标准和GB13223-2011国家标准。
实验结果表明，本发明气态污染物的治理方法，脱硫效率为97.6％以上，NOx浓度为29mg/Nm3，脱氮效率为98.2％以上。
在本发明中，强碱性液体利于同时脱去烟气中的SO2和NOx；在本发明的实施例中，强碱性液体吸附剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、胆碱溶液或氢氧化钙溶液；在本发明的其他实施例中，强碱性液体吸附剂中碱性物质与水的质量比为4～8:1。
为了便于对吸附塔中烟气流速的控制，第一吸附塔与第二吸附塔之间、第二吸附塔与第三吸附塔之间、第三吸附塔与第四吸附塔之间均设置有储气罐。
在本发明的实施例中，第一吸附塔中烟气的流量为1000～1800m3/h，强碱性液体吸附剂的流量为18～26m3/h；在本发明的其他实施例中，第一吸附塔中烟气的流量为1300～1500m3/h，强碱性液体吸附剂的流量为20～24m3/h。
在本发明的实施例中，第一吸附塔的吸附温度为80～120℃。
为了进一步脱去烟气中的SO2和NOx，第二吸附塔中有机胺类吸附剂选自甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种；在本发明的实施例中，有机胺类吸附剂选自甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或两种。
在本发明的实施例中，第二吸附塔中烟气的流量为500～800m3/h，有机胺类吸附剂的流量为15～25m3/h；在本发明的其他实施例中，第二吸附塔中烟气的流量为600～700m3/h，有机胺类吸附剂的流量为18～22m3/h。
为了进一步脱去第二吸附塔出来的气体中的SO2，使得最后得到的气体符合SO2排放标准，在本发明的实施例中，固体吸附剂选自活性炭、石灰石中的一种或两种。
在本发明的实施例中，第二吸附塔的吸附温度为50～80℃。
在本发明的实施例中，第三吸附塔中烟气的流量为110～190m3/h，固体吸附剂更换次数为2～5次/h；在本发明的其他实施例中，第三吸附塔中烟气的流量为140～160m3/h，固体吸附剂更换次数为3～4次/h。
在本发明的实施例中，第三吸附塔的吸附温度为30～50℃。
在本发明中，尿素溶液能够除去第三吸附塔出来的气体中的NOx，使得最后得到的气体符合NOx排放标准。
在本发明的实施例中，尿素溶液中尿素与水的质量比为4～10:1，第四吸附塔中烟气的流量为80～120m3/h，尿素溶液的流量为5～12m3/h；在本发明的其他实施例中，尿素溶液中尿素与水的质量比为6～8:1，第四吸附塔中烟气的流量为90～110m3/h，尿素溶液的流量为8～10m3/h。
在本发明的实施例中，第四吸附塔中的吸附温度为50～80℃。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的气态污染物的治理方法进行详细描述。
实施例1
将烟气先通入第一吸附塔，第一吸附塔内的吸附剂为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中氢氧化钠与水的质量比为4:1，脱硫温度为80℃，烟气流量为1000m3/h，氢氧化钠溶液的流量为18m3/h，并将处理后的烟气存储在第一储气罐中。再将第一储气罐中的气体通入第二吸附剂，第二吸附剂为甲基苯胺，脱硫温度为60℃，烟气的流量为500m3/h，甲基苯胺的流量为18m3/h；并将处理后的烟气存储在第二储气罐中。再将第二储气罐中的烟气通入第三吸附塔，第三吸附塔内设置有孔径为1.5nm的活性炭，脱硫温度为30℃，烟气流量为110m3/h，活性炭的更换次数为2次/h并将处理后的烟气存储在第三储气罐中。最后将第三储气罐中的气体通入第四吸附塔，第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液，尿素溶液中尿素与水的质量比为4:1，吸附温度为80℃，烟气流量为100m3/h，尿素溶液的流量为8m3/h。
经检测，进行脱硫脱氮前烟气中SO2浓度为3102mg/Nm3，NOx浓度为2436mg/Nm3；脱硫脱氮后烟气中SO2浓度为73mg/Nm3，脱硫效率为97.6％，NOx浓度为43mg/Nm3，脱氮效率为98.2％。
实施例2
将烟气先通入第一吸附塔，第一吸附塔内的吸附剂为胆碱溶液，胆碱溶液中胆碱与水的质量比为8:1，脱硫温度为110℃，烟气流量为1800m3/h，胆碱溶液的流量为22m3/h，并将处理后的烟气存储在第一储气罐中。再将第一储气罐中的气体通入第二吸附剂，第二吸附剂为二乙醇胺，脱硫温度为50℃，烟气的流量为650m3/h，二乙醇胺的流量为15m3/h；并将处理后的烟气存储在第二储气罐中。再将第二储气罐中的烟气通入第三吸附塔，第三吸附塔内设置有孔径为0.4nm的活性炭和石灰石，脱硫温度为50℃，烟气流量为140m3/h，活性炭和石灰石的更换次数为3次/h并将处理后的烟气存储在第三储气罐中。最后将第三储气罐中的气体通入第四吸附塔，第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液，尿素溶液中尿素与水的质量比为7:1，吸附温度为50℃，烟气流量为110m3/h，尿素溶液的流量为10m3/h。
经检测，进行脱硫脱氮前烟气中SO2浓度为3102mg/Nm3，NOx浓度为2436mg/Nm3；脱硫脱氮后烟气中SO2浓度为67mg/Nm3，脱硫效率为97.8％，NOx浓度为36mg/Nm3，脱氮效率为98.5％。
实施例3
将烟气先通入第一吸附塔，第一吸附塔内的吸附剂为氢氧化钙溶液，氢氧化钙溶液中氢氧化钙与水的质量比为6:1，脱硫温度为90℃，烟气流量为1300m3/h，氢氧化钙溶液的流量为20m3/h，并将处理后的烟气存储在第一储气罐中。再将第一储气罐中的气体通入第二吸附剂，第二吸附剂为二乙醇胺和三乙醇胺，脱硫温度为80℃，烟气的流量为600m3/h，二乙醇胺和三乙醇胺的流量为20m3/h；并将处理后的烟气存储在第二储气罐中。再将第二储气罐中的烟气通入第三吸附塔，第三吸附塔内设置有孔径为0.8nm的活性炭和石灰石，脱硫温度为40℃，烟气流量为150m3/h，活性炭和石灰石的更换次数为3次/h并将处理后的烟气存储在第三储气罐中。最后将第三储气罐中的气体通入第四吸附塔，第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液，尿素溶液中尿素与水的质量比为8:1，吸附温度为60℃，烟气流量为120m3/h，尿素溶液的流量为9m3/h。
经检测，进行脱硫脱氮前烟气中SO2浓度为3102mg/Nm3，NOx浓度为2436mg/Nm3；脱硫脱氮后烟气中SO2浓度为48mg/Nm3，脱硫效率为98.5％，NOx浓度为29mg/Nm3，脱氮效率为98.8％。
实施例4
将烟气先通入第一吸附塔，第一吸附塔内的吸附剂为胆碱溶液，胆碱溶液中胆碱与水的质量比为5:1，脱硫温度为100℃，烟气流量为1500m3/h，胆碱溶液的流量为24m3/h，并将处理后的烟气存储在第一储气罐中。再将第一储气罐中的气体通入第二吸附剂，第二吸附剂为甲基苯胺和一乙醇胺，脱硫温度为70℃，烟气的流量为700m3/h，甲基苯胺的流量为25m3/h；并将处理后的烟气存储在第二储气罐中。再将第二储气罐中的烟气通入第三吸附塔，第三吸附塔内设置有孔径为2nm的活性炭和石灰石，脱硫温度为35℃，烟气流量为160m3/h，活性炭和石灰石的更换次数为4次/h并将处理后的烟气存储在第三储气罐中。最后将第三储气罐中的气体通入第四吸附塔，第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液，尿素溶液中尿素与水的质量比为6:1，吸附温度为70℃，烟气流量为80m3/h，尿素溶液的流量为5m3/h。
经检测，进行脱硫脱氮前烟气中SO2浓度为3102mg/Nm3，NOx浓度为2436mg/Nm3；脱硫脱氮后烟气中SO2浓度为56mg/Nm3，脱硫效率为98.2％，NOx浓度为41mg/Nm3，脱氮效率为98.3％。
实施例5
将烟气先通入第一吸附塔，第一吸附塔内的吸附剂为氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液中氢氧化钾与水的质量比为7:1，脱硫温度为120℃，烟气流量为1400m3/h，氢氧化钾溶液的流量为26m3/h，并将处理后的烟气存储在第一储气罐中。再将第一储气罐中的气体通入第二吸附剂，第二吸附剂为甲基苯胺和二乙醇胺，脱硫温度为65℃，烟气的流量为800m3/h，甲基苯胺和二乙醇胺的流量为22m3/h；并将处理后的烟气存储在第二储气罐中。再将第二储气罐中的烟气通入第三吸附塔，第三吸附塔内设置有孔径为3nm的石灰石，脱硫温度为45℃，烟气流量为190m3/h，石灰石的更换次数为5次/h并将处理后的烟气存储在第三储气罐中。最后将第三储气罐中的气体通入第四吸附塔，第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液，尿素溶液中尿素与水的质量比为10:1，吸附温度为65℃，烟气流量为90m3/h，尿素溶液的流量为12m3/h。
经检测，进行脱硫脱氮前烟气中SO2浓度为3102mg/Nm3，NOx浓度为2436mg/Nm3；脱硫脱氮后烟气中SO2浓度为63mg/Nm3，脱硫效率为98.0％，NOx浓度为33mg/Nm3，脱氮效率为98.6％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种气态污染物的治理方法，其特征在于，包括：
将烟气依次通过第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔和第四吸附塔进行脱硫脱氮；
所述第一吸附塔内的吸附剂为强碱性液体吸附剂；
所述第二吸附塔内的吸附剂为有机胺类吸附剂；
所述第三吸附塔内设置有孔径为0.4～3nm的固体吸附剂；
所述第四吸附塔内的吸附剂为尿素溶液。
2.如权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述第一吸附塔与所述第二吸附塔之间，所述第二吸附塔和所述第三吸附塔之间，所述第三吸附塔与所述第四吸附塔之间均设置有储气罐。
3.如权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述强碱性液体吸附剂为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、胆碱溶液或氢氧化钙溶液。
4.如权利要求3所述的治理方法，其特征在于，所述强碱性液体吸附剂中碱性物质与水的质量比为4～8:1。
5.如权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述第一吸附塔中烟气的流量为1000～1800m3/h，所述强碱性液体吸附剂的流量为18～26m3/h。
6.如权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述有机胺类吸附剂选自甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种。
7.如权利要求1述的治理方法，其特征在于，所述第二吸附塔中烟气的流量为500～800m3/h，所述有机胺类吸附剂的流量为15～25m3/h。
8.如权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述固体吸附剂选自活性炭、石灰石中的一种或两种。
9.如权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述第三吸附塔中烟气的流量为110～190m3/h，所述固体吸附剂更换次数为2～5次/h。
10.如权利要求1所述的治理方法，其特征在于，所述尿素溶液中尿素与水的质量比为4～10:1，所述第四吸附塔中烟气的流量为80～120m3/h，所述尿素溶液的流量为5～12m3/h。
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