CN106268099A - 一种烟气的净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气的净化方法。该烟气的净化方法，依次包括如下步骤：1)待净化的烟气进入调温塔后，调控所述待净化的烟气的温度为60-200℃；2)将经过步骤1)处理的烟气进入吸附塔，同时向所述吸附塔中喷入净化剂进行净化，并使所述净化剂的喷入方向与经过步骤1)处理的烟气的流动方向相反，净化完毕完成所述待净化的烟气的净化。该方法可灵活调控烟气温度在60-200℃之间，净化剂喷入量及除尘器收集的净化剂粉返回吸附塔的量均可灵活调控，返回净化剂的含水量在0.5-25％范围内可灵活调控。烟气主要污染物的脱除率在80-99％之间灵活调节，可满足各行业的环保要求，实现污染物达标排放或近零排放。

Description

一种烟气的净化方法
技术领域
本发明涉及一种烟气的净化方法。
背景技术
一般烟气净化方法有湿法、半干法和干法等烟气净化方法，采用的净化剂有CaO、MgO、Ca(OH)2、Na2CO3、活性焦、褐煤焦和活性炭等，湿法一般采用CaO和Ca(OH)2等廉价净化剂，具有成本低等优势，但消耗大量水，而且副产物石膏为浆态状，处理加工难度大，干法一般采用活性炭或活性焦等吸附材料，虽然可以同时脱除SO2、重金属、二噁英等多种污染物，但由于活性炭或活性焦价格昂贵，造成干法烟气净化方法成本高，难以广泛推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟气的净化方法。
本发明还提供了一种用于烟气净化的装置，该装置，包括调温塔和吸附塔，所述调温塔的出气口与所述吸附塔的进气口相连；其中，所述吸附塔中还包括隔板和球磨装置；
所述隔板位于所述吸附塔的中上部，并将所述吸附塔垂直分为进气区和出气区两部分；
所述球磨装置位于所述吸附塔的底部，且与所述隔板不接触，与所述隔板之间留有烟气通道。
本发明提供烟气的净化方法，依次包括如下步骤：
1)待净化的烟气进入前述本发明提供的烟气净化装置中的调温塔后，调控所述待净化的烟气的温度为60-200℃；
2)步骤1)处理的烟气进入前述本发明提供的烟气净化装置中的所述吸附塔中的进气区，同时向所述吸附塔中喷入净化剂进行净化，所述净化剂与烟气接触后沉降至所述吸附塔的底部，被所述球磨装置磨碎，再于所述出气区与烟气接触继续净化，净化完毕后的烟气从所述吸附塔的顶部流出。
上述方法的工艺流程参见图1；
该方法中，所述烟气具体可为含有SO2、HCL、重金属、二噁英和粉尘中的至少一种的烟气。
所述步骤1)中，调控的方法为向所述调温塔中喷入水雾。
所述步骤2)中，净化剂在进气区的流动方向与所述步骤1)处理的烟气的流动方向相比，为逆流或错流；
所述净化剂在出气区的流动方向与所述烟气的流动方向相比，为并流；
所述步骤2)中，净化剂选自CaO、Na2O、K2O、CuO、NaHCO3、Ca(OH)2、NaOH、KOH、活性焦、活性炭和褐煤焦中的至少两种。
所述CaO、Na2O、K2O、CuO、NaHCO3、Ca(OH)2、NaOH和KOH的比表面积为1m2/g-60m2/g，具体可为10m2/g、15m2/g、20m2/g、；
所述活性焦、活性炭和褐煤焦的比表面积为50m2/g-1100m2/g，具体可为250m2/g、300m2/g、350m2/g、650m2/g、700m2/g；
所述净化剂的粒度为4-400目，具体为200目或300目或200-300目。
所述净化剂的总喷入量为0.01g/Nm3-100g/Nm3，具体可为0.4g/Nm3、2.5g/Nm3、0.9g/Nm3、0.88g/Nm3；
所述净化剂为两种时，活性炭和氢氧化钙的质量比为1：1-50；优选1：1到1；10；
净化剂在所述吸附塔中的停留时间为1秒-40秒。以使净化剂有足够的时间吸附脱除烟气中的多种污染物，并和SO2、HCl等部分污染物发生化学反应，将污染物固化在净化剂内，以提高净化效果。
净化剂中的大颗粒或结块在沉淀至底部时，通过设置在吸附塔底部的球磨装置，如球式磨粉机，可将净化剂沉淀至吸附塔底部的大颗粒研磨成小颗粒。经过研磨后的净化剂，再进入烟气中净化脱除烟气中的污染物时，有利于进一步提高净化效果。
所述方法还包括如下步骤：在所述步骤1)之后，所述步骤2)净化步骤之前，向所述净化剂中喷入水雾；
其中，所述水雾的喷入量为净化剂质量的1-15％。
所述方法还包括如下步骤：在所述步骤2)之后，将净化完毕的净化剂依次进行除尘和喷水处理，再由机械输送装置输送至步骤2)所述吸附塔的进气区进行二次净化。
其中，所述除尘处理中，除尘所用装置为各种常见的除尘装置，如布袋除尘器或电除尘器；经过除尘后的净化剂粉呈干态，易于处理；
所述喷水处理中，水的喷入量为除尘后的净化剂质量的0.5-25％，具体为2-3％；
所述机械输送装置为螺旋输送机或刮板机，提高了物料输送的准确性和可靠性；
净化完毕的净化剂中，经由机械输送装置输送至吸附塔中进行二次净化的净化剂所占比例为60-99％，返回料和新加入的净化剂的比例也即净化剂的循环倍率为2-300；
步骤2)所述吸附塔还包括在其中间设置隔板，底部留有烟气通道，使所述隔板将所述吸附塔分为进气区和出气区两部分，以进一步提高烟气的净化效果。
所述烟气具体可为燃煤烟气、垃圾焚烧厂烟气和冶金烧结厂烟气中的任意一种。
和现有干法烟气净化方法和湿法烟气净化方法相比，本发明克服了湿法用水量大，副产物为浆态状，难加工处理的缺点，同时具有干法可同时脱除多种污染物的优点，而且由于采用CaO、Na2O、K2O、CuO、NaHCO3、Ca(OH)2、NaOH和KOH等廉价净化剂，所以活性炭或活性焦等昂贵净化剂用量少，使烟气净化成本低显著降低。该方法可灵活调控烟气温度在60-200℃之间，净化剂喷入量及除尘器收集的净化剂粉返回吸附塔的量均可灵活调控，返回净化剂的含水量在0.5-25％范围内可灵活调控。烟气主要污染物的脱除率在80-99％之间灵活调节，可满足各行业的环保要求，实现污染物达标排放或近零排放。
附图说明
图1为本发明的烟气净化流程图。其中，1为待净化烟气；2为调温塔；3为吸附塔；4为净化剂；5为球磨装置，6为除尘器，7为螺旋输送机；8为净化后的烟气；9为双轴混合器；10为隔板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1、烟气净化装置
该烟气净化的装置的结构如图1所示。
该装置包括调温塔2和吸附塔3，调温塔的出气口与吸附塔3的进气口相连；其中，吸附塔中还包括隔板10和球磨装置5；
隔板10位于吸附塔3的中上部，并将吸附塔3垂直分为进气区和出气区两部分；
球磨装置5位于吸附塔3的底部，且与隔板10不接触，与隔板之间留有烟气通道。
实施例2、对10万Nm3/h燃煤烟气净化
燃煤烟气主要含有SO2、重金属等污染物，SO2含量800mg/Nm3，重金属含量0.02mg/Nm3。
1)将150℃的燃煤烟气，通过实施例1烟气净化装置中的调温塔，喷入水雾，使烟气的温度降低到120℃；
2)将经过步骤1)处理的烟气通入实施例1烟气净化装置中的吸附塔中，在吸附塔中分别喷入0.3g/Nm3的氢氧化钙和0.1g/Nm3的活性炭(活性炭粒度为90％通过200目，氢氧化钙的比表面积为20m2/g，氢氧化钙的粒度90％通过100目，活性炭的比表面积为250m2/g)进行净化，上述两净化剂在与烟气接触后沉降至吸附塔的底部，被设置于底部的球式磨粉机磨碎，再于出气区与烟气接触继续净化，净化完毕后的烟气从吸附塔的顶部流出，完成净化。
从吸附塔顶部流出的烟气中，SO2、重金属等污染物脱除率在90％以上。
净化完毕的净化剂在布袋除尘器中除尘，然后通过螺旋输送机返回吸附塔的进气区进行二次净化，返回吸附塔的同时往净化剂中喷入2％的水，净化剂的循环倍率为40-60。
实施例3、对垃圾焚烧厂5万Nm3/h烟气净化
垃圾焚烧厂烟气含有SO2、HCL、Hg、二噁英等污染物，SO2含量400mg/Nm3、HCL含量300mg/Nm3，Hg含量0.02mg/Nm3，二噁英含量5ng/Nm3。
1)将来自垃圾焚烧厂的300℃烟气通过实施例1烟气净化装置中的调温塔，喷入水雾，使烟气的温度降低到120℃；
2)将经过步骤1)处理的烟气通入实施例1烟气净化装置中的吸附塔中，在吸附塔中分别喷入0.8g/Nm3的氢氧化钙和0.08g/Nm3的活性焦(活性焦粒度为95％通过200目，氢氧化钙的比表面积为10m2/g，氢氧化钙的粒度80％通过200目，活性焦的比表面积为350m2/g)进行净化，上述两净化剂在与烟气接触后沉降至吸附塔的底部，被设置于底部的球式磨粉机磨碎，再于出气区与烟气接触继续净化，净化完毕后的烟气从吸附塔的顶部流出，完成净化。
从吸附塔顶部流出的烟气中，SO2、HCL、重金属、二噁英等污染物脱除率在95％以上。
净化完毕的净化剂在布袋除尘器中除尘，然后通过螺旋输送机返回吸附塔的进气区进行二次净化，返回吸附塔的同时往净化剂中喷入2％的水，净化剂的循环倍率为70-90。
实施例4、对燃煤热电厂20万Nm3/h燃煤烟气净化
燃煤烟气主要含有SO2、重金属等污染物，SO2含量1000mg/Nm3，重金属含量0.03mg/Nm3。
1)将160℃的燃煤烟气，通过实施例1烟气净化装置中的调温塔，喷入水雾，使烟气的温度降低到120℃；
2)将经过步骤1)处理的烟气通入实施例1烟气净化装置中的吸附塔中，在吸附塔中分别喷入2g/Nm3的氢氧化钠和0.5g/Nm3的活性焦(活性焦的粒度为80％通过200目，氢氧化钙的比表面积为15m2/g，氢氧化钙的粒度80％通过200目，活性焦的比表面积为300m2/g)进行净化，上述两净化剂在与烟气接触后沉降至吸附塔的底部，被设置于底部的球式磨粉机磨碎，再于出气区与烟气接触继续净化，净化完毕后的烟气从吸附塔的顶部流出，完成净化。
从吸附塔顶部流出的烟气中，SO2、重金属等污染物脱除率在90％以上。
净化完毕的净化剂在布袋除尘器中除尘，然后通过螺旋输送机返回吸附塔的进气区进行二次净化，返回吸附塔的同时往净化剂中喷入5％的水，净化剂的循环倍率为40-60。
实施例5、对冶金烧结厂40万Nm3/h烧结烟气净化
冶金烧结厂烟气含有SO2、Hg、二噁英等污染物，SO2含量400mg/Nm3，HCL含量，Hg含量0.02mg/Nm3，二噁英含量10ng/Nm3。
1)将来自垃圾焚烧厂的180℃烟气通过实施例1烟气净化装置中的调温塔，喷入水雾，使烟气的温度降低到110℃；
2)将经过步骤1)处理的烟气通入实施例1烟气净化装置中的吸附塔中，在吸附塔中分别喷入0.8g/Nm3的碳酸氢钠和0.1g/Nm3的活性炭(活性炭粒度为80％通过300目，氢氧化钙的比表面积为10m2/g，氢氧化钙的粒度80％通过300目，活性炭的比表面积为650m2/g)进行净化，上述两净化剂在与烟气接触后沉降至吸附塔的底部，被设置于底部的球式磨粉机磨碎，再于出气区与烟气接触继续净化，净化完毕后的烟气从吸附塔的顶部流出，完成净化。
从吸附塔顶部流出的烟气中，SO2、HCL、重金属、二噁英等污染物脱除率在95％以上。
净化完毕的净化剂在布袋除尘器中除尘，然后通过螺旋输送机返回吸附塔的进气区进行二次净化，返回吸附塔的同时往净化剂中喷入3％的水，净化剂的循环倍率为70-90。
实施例6、对燃煤热电厂25万Nm3/h燃煤烟气净化
燃煤烟气主要含有SO2、重金属等污染物，SO2含量1000mg/Nm3，重金属含量0.03mg/Nm3。
1)将160℃的燃煤烟气，通过实施例1烟气净化装置中的调温塔，喷入水雾，使烟气的温度降低到120℃；
2)将经过步骤1)处理的烟气通入实施例1烟气净化装置中的吸附塔中，在吸附塔中分别喷入2g/Nm3的氢氧化钠和0.5g/Nm3的活性炭(活性炭的粒度为80％通过200目，氢氧化钙的比表面积为15m2/g，氢氧化钙的粒度80％通过200目，活性炭的比表面积为700m2/g)进行净化，上述两净化剂在与烟气接触后沉降至吸附塔的底部，被设置于底部的球式磨粉机磨碎，再于出气区与烟气接触继续净化，净化完毕后的烟气从吸附塔的顶部流出，完成净化。
净化完毕的净化剂在布袋除尘器中除尘，然后通过螺旋输送机返回吸附塔的进气区进行二次净化，返回吸附塔的同时往净化剂中喷入5％的水，净化剂的循环倍率为40-60。
在运行时间100小时内，从吸附塔顶部流出的烟气中，SO2、重金属等污染物脱除率在90％以上；
当运行时间超过100小时，由于净化剂结块，则吸附净化效率下降，SO2、重金属等污染物脱除率逐渐降低到70％左右；
当运行时间超过300小时，SO2、重金属等污染物脱除率逐渐降低到60％左右。

Claims (7)

1.一种烟气净化装置，包括调温塔和吸附塔，所述调温塔的出气口与所述吸附塔的进气口相连；其特征在于：所述吸附塔中还包括隔板和球磨装置；
所述隔板位于所述吸附塔的中上部，并将所述吸附塔垂直分为进气区和出气区两部分；
所述球磨装置位于所述吸附塔的底部，且与所述隔板不接触，与所述隔板之间留有烟气通道。
2.一种烟气的净化方法，依次包括如下步骤：
1)待净化的烟气进入权利要求1所述烟气净化装置中的调温塔后，调控所述待净化的烟气的温度为60-200℃；
2)步骤1)处理的烟气进入权利要求1所述烟气净化装置中的所述吸附塔中的进气区，同时向所述吸附塔中喷入净化剂进行净化，所述净化剂与烟气接触后沉降至所述吸附塔的底部，被所述球磨装置磨碎，再于所述出气区与烟气接触继续净化，净化完毕后的烟气从所述吸附塔的顶部流出。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，调控的方法为向所述调温塔中喷入水雾。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，净化剂选自CaO、Na2O、K2O、CuO、NaHCO3、Ca(OH)2、NaOH、KOH、活性焦、活性炭和褐煤焦粉中的至少两种；
所述CaO、Na2O、K2O、CuO、NaHCO3、Ca(OH)2、NaOH和KOH的比表面积为1m2/g-60m2/g；
所述活性焦、活性炭和褐煤焦粉的比表面积为50m2/g-1100m2/g；
所述净化剂的粒度为0.01mm至5mm。
5.根据权利要求2-4中任一所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，净化剂在进气区的流动方向与所述步骤1)处理的烟气的流动方向相比，为逆流或错流；
所述净化剂在出气区的流动方向与所述烟气的流动方向相比，为并流；
所述净化剂的总喷入量为0.1g/Nm3-100g/Nm3；
所述净化剂为两种时，活性炭和氢氧化钙的质量比为1：1-50；具体为1：1至1；10；
净化剂在所述吸附塔中的停留时间为1秒-40秒。
6.根据权利要求2-5中任一所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：
在所述步骤1)之后，所述步骤2)净化步骤之前，向所述净化剂中喷入水雾；
所述水雾的喷入量具体为所述净化剂质量的1％-15％；
在所述步骤2)之后，将净化完毕后的净化剂依次进行除尘和喷水处理，再由机械输送装置输送至步骤2)所述吸附塔的进气区进行二次净化；
所述喷水处理中，水的喷入量具体为除尘后的净化剂质量的0.5-25％，更具体为2-3％。
7.根据权利要求2-6中任一所述的方法，其特征在于：所述烟气中含有SO2、HCL、重金属、二噁英和粉尘中的至少一种；所述重金属具体为Hg。
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