CN106422713A - 一种超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法，包括超声波设备中的超声波发生器产生超声波，将进入到超声波设备中的脱硫液雾化，被雾化的脱硫液将烟气中的SO2急速催化、氧化，生成SO3，SO3与脱硫液中的脱硫介质反应。本发明能达到95%以上的脱硫效率，达到脱硝的效果，降低氮氧化物20%以上。

Description

一种超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法

[0001] 本发明是申请号为201610295724.2申请日为2016.5.6名称为一种超声波脱硫、脱 硝、除尘的方法的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及脱硫、脱硝、除尘的方法。

背景技术

[0003] 煤炭中硫的存在形式有硫化物、硫酸盐和有机硫。煤炭在燃烧过程中，低价态的硫 化物，一部分直接氧化成S0 3,并形成稳定的硫酸盐；另一部分则氧化成S02。这部分S02的绝 大多数能够再次与高温的碱性物料和〇 2发生反应生成硫酸盐。剩下的少部分S02会进入烟囱 排放。反应生成的硫酸盐主要有硫酸钾、硫酸钠、硫酸钙等化合物，这些化合物的熔融温度 分别为l〇74°C、852°C、1397°C，会在炉锥部、缩口、四级筒和五级筒等温度适宜部位产生结 皮、堵塞现象，如果存在还原气氛，硫酸盐矿物在C0和C的还原下重新生成S0 2及粉尘，或温 度超过1500°C的情况下，发生挥发现象，参与内循环。有关S02及粉尘的控制方法从燃料的 生命周期的三个阶段人手，分为燃烧前、燃烧中、燃烧后。燃烧前、燃烧中脱硫比较困难且成 本较高，相关研究较少，几乎所有的研究都集中在燃烧后对S0 2及粉尘的控制。燃烧后的控 制措施按照操作特点可分为干法、半干法、湿法，但采用上述方法成本高，且脱硫、脱硝和除 尘的效果较差。

发明内容

[0004] 为了达到95%以上的脱硫效率，达到脱硝的效果，降低氮氧化物20%以上，本发明提 供了 一种超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法。

[0005] 为达到上述目的，一种超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法，其特征在于包括:超声 波设备中的超声波发生器产生超声波，将进入到超声波设备中的脱硫液雾化，被雾化的脱 硫液将烟气中的S0 2急速催化、氧化，生成S03，S03与脱硫液中的脱硫介质反应； 其中，超声波设备包括壳体，壳体中具有二条以上的烟气通道，在每一烟气通道连通脱 硫液池，每一脱硫液池上安装有超声波发生器； 脱硫液雾化的过程为： (1) 在超声波发生器产生的超声波作用下，脱硫液表面开始产生波动； (2) 超声波带动脱硫液，在脱硫液表面出现较大的振幅； (3) 在振幅处，液膜破裂，生成较大直径的液滴； (4) 大直径液滴的进一步分裂、结合、雾化，生成较小的颗粒。

[0006] 上述方法，烟气进入到超声波设备中后，由于超声波的作用，将脱硫液雾化成气 体，让烟气与脱硫液形成的气体反应，接触面积大，反应充分，可以达到高度脱硫、降N0 X、除 尘的作用。在本发明中，脱硫液为含有NaOH的混合物。

[0007] 按照重量百分比计，脱硫液由如下原料组成： 氯化钙 8~25% 白泥 2~3% 氢氧化钠 4~8% 氧化钡 0.5~1.2% 氧化钙 0.8~1% 氧化钠 5~10% 七水合硫酸亚铁 9~16% 过氧化锂 7~9% 高锰酸钾 5~10% 水 15~25% 氢氧化锂 3~7% 氟硅酸钠 4~10% 碳酸钠 4~10% 乙二胺磷酸盐 0.8~1.7%。

[0008] 进一步的，超声波发生器将脱硫液雾化成小于5wii的雾化气体。使得反应更加的充 分。

[0009] 进一步的，高锰酸钾产生氧气，烟气中的二氧化硫与氧气作用并在七水合硫酸亚 铁、氟硅酸钠、磷酸乙二胺盐的催化、活化作用下氧化为三氧化硫，三氧化硫的活性最强，被 氢氧化钠、氧化钡、氧化钙、白泥、氢氧化锂、氯化钙、氧化钠、氧化钙、碳酸钠等强吸附剂吸 附。

附图说明

[0010] 图1为本发明脱硫、脱硝、除尘的示意图。

具体实施方式

[0011] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

[0012] 实施例1。

[0013] 如图1所示，超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法为： (1)经静电除尘的烟气通过风机2送入到超声波设备3中，其中对烟气进行静电除尘的 设备是废气处理电收尘器1。超声波设备3包括壳体31，壳体31中具有二条以上的烟气通道 32，在每一烟气通道32连通脱硫液池，脱硫液池上安装有超声波发生器(未示出），脱硫液池 通过栗34连接脱硫液储存罐35，在脱硫液储存罐35中盛装脱硫液，按照重量比，脱硫液由8% 的氯化钙、3%的白泥、8%的氢氧化钠、0.5%的氧化钡、0.8%的氧化钙、10%的氧化钠、9%的高锰 酸钾、9%的过氧化锂、16%的七水合硫酸亚铁、15%的水、7%的氢氧化锂、6%的氟硅酸钠、6%的 碳酸钠和1.7%的磷酸乙二胺盐组成。超声波设备3中的超声波发生器产生超声波，脱硫液在 栗34的作用下进入到脱硫液池中，脱硫液池中的脱硫液在超声波的作用下雾化，雾化的过 程是； 1)在产生波发生器产生的超声波作用下，脱硫液表面开始产生波动。

[0014] 2)超声波带动脱硫液，在脱硫液表面出现较大的振幅。

[0015] 3)在振幅处，液膜破裂，生成较大直径的液滴。

[0016] 4)大直径液滴的进一步分裂、结合、雾化，生成小于5wii的雾化气体。

[0017] 被雾化的脱硫液被送入到烟气通道内将烟气中的s〇2急速催化、氧化，生成S〇3，S〇3 与脱硫液中的脱硫介质反应，具体的机理是:高锰酸钾产生氧气，烟气中的二氧化硫与氧气 作用并在七水合硫酸亚铁、氟硅酸钠、磷酸乙二胺盐的催化、活化作用下氧化为三氧化硫， 三氧化硫的活性最强，被氢氧化钠、氧化钡、氧化钙、白泥、氢氧化锂、氯化钙、氧化钠、氧化 钙、碳酸钠等强吸附剂吸附，其主要的化学反应机理是： 2NaOH+S〇3^Na2S〇4+H20 CaO+S03^CaS〇4 BaO+S〇3~>BaS〇4 Ca (OH) 2+S〇3^CaS〇4+H20 因此，在超声波设备中，由于超声波的作用，将脱硫液雾化成气体，让烟气与脱硫液形 成的气体反应，接触面积大，反应充分，可以达到高度脱硫、降NOx、除尘的作用，效果非常的 好。通过风机2送烟气进入到超声波设备3中，在超声波设备中的烟气压力较大，使得烟气与 脱硫液形成的气体反应更加的充分，提高了脱硫、脱硝、降尘的效果。

[0018] (2)经超声波设备3处理后的烟气进入到除雾反应塔4中，除雾反应塔4将含有NaOH 的脱硫脱硝液均衡雾化，强力喷淋，对S02、N0x烟尘吸附溶解;经除雾反应塔4处理的烟气在 引风风机5的作用下吸入并送回排烟管道6内，在本发明中，经处理达标的烟气可以直接进 入到引风风机内，也可以是在排烟管道外环绕二周以上后进入到引风风机内。烟气在经过 除雾反应塔的主要反应如下： 1) 脱硫过程 2NaOH+S〇2^Na2S03+H2〇 2 Na2S〇4+S〇2^2Na2S〇4 2) 脱硝过程 NaOH+NOx^Na N0x +H20 (3)在除雾反应塔4中形成的废液排入到调节池71中，调节池71内的废液与加药池72中 的药物反应后经栗74输入到泥水分离池75中，加药池72连接有三个以上的加药桶73,可向 加药池内连续的供药，在加药桶内为含有NaOH的溶液;泥水分离池75的底面为斜面，在斜面 的作用下，实现分离沉淀，在上述过程中，实现再生过程，具体为： 2 Na2S03+Ca (OH) 2-2Na0H+CaS03 2 Na2S〇4+Ca (OH) 2-2NaOH+CaS〇4 2 Na2N03+Ca (OH) 2-2Na0H+Ca (NO3) 2 泥水分离池75中的清水通过栗76输入到脱硫液储存罐35中，泥水分离池75中的泥水经 气动隔膜栗77输入到压滤机78中，经压滤机分离的水回到调节池中，经压滤机分离的其他 物质形成副产品。该工序为水净化循环过程，在该过程中，将烟气中的S0 2、N0x吸附溶解到循 环喷淋水中。再将吸附溶解到循环水中S02、N0x分别针对性的絮凝剂及综合碱反应生成硫酸 盐;循环水再经性能恢复再生反应，将溶于水中各种污染物再与高效优质石灰乳反应生成 不溶于水的硫酸钙及亚硫酸钙、硝酸钙及亚硝酸钙。水中的硫酸钙及亚硫酸钙、硝酸钙及 亚硝酸钙及烟尘以污泥的形式与循环水分离浓缩压滤，压滤产生的污泥是水泥生产的优质 添加剂，将压滤干后的污泥即副产品添加到水泥熟料中利用。

[0019] 以下为采用本发明的超波脱硫方法和传统的脱硫方法的对比数据。

Figure CN106422713AD00061

[0020] 根据上述实验比对，达到高度脱硫、降N0X、除尘的作用，而且陈本低。

[0021] 另外，经静电除尘的烟气也可以直接进入到超声波设备中。

[0022] 实施例2。

[0023] 本实施例的脱硫液按照重量比由25%的氯化|丐、2%的白泥、4%的氢氧化钠、1.2%的 氧化钡、1%的氧化钙、5%的氧化钠、10%的高锰酸钾、7%的过氧化锂、9%的七水合硫酸亚铁、 23%的水、3%的氢氧化锂、5%的氟硅酸钠、4%的碳酸钠和0.8%的磷酸乙二胺盐组成。其它的与 实施例1相同。

[0024] 实施例3。

[0025] 本实施例的脱硫液按照重量比由13.8%的氯化钙、2.5%的白泥、6%的氢氧化钠、 0.8%的氧化钡、0.9%的氧化钙、7%的氧化钠、5%的高锰酸钾、8%的过氧化锂、11%的七水合硫 酸亚铁、25%的水、5%的氢氧化锂、4%的氟硅酸钠、10%的碳酸钠和1%的磷酸乙二胺盐组成。其 它的与实施例1相同。

[0026] 实施例4。

[0027] 本实施例的脱硫液按照重量比由18%的氯化钙、2%的白泥、5%的氢氧化钠、1%的氧 化钡、0.8%的氧化钙、8%的氧化钠、6.8%的高锰酸钾、7%的过氧化锂、13%的七水合硫酸亚铁、 16%的水、6%的氢氧化锂、10%的氟硅酸钠、5%的碳酸钠和1.4%的磷酸乙二胺盐组成。其它的 与实施例1相同。

Claims (4)

1. 一种超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法，其特征在于包括:超声波设备中的超声波 发生器产生超声波，将进入到超声波设备中的脱硫液雾化，被雾化的脱硫液将烟气中的s〇 2 急速催化、氧化，生成S〇3，S〇3与脱硫液中的脱硫介质反应； 其中，超声波设备包括壳体，壳体中具有二条以上的烟气通道，在每一烟气通道连通脱 硫液池，每一脱硫液池上安装有超声波发生器； 脱硫液雾化的过程为： (1) 在超声波发生器产生的超声波作用下，脱硫液表面开始产生波动； (2) 超声波带动脱硫液，在脱硫液表面出现较大的振幅； (3) 在振幅处，液膜破裂，生成较大直径的液滴； (4) 大直径液滴的进一步分裂、结合、雾化，生成较小的颗粒。
2. 根据权利要求1所述的超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法，其特征在于:超声波发生 器将脱硫液雾化成小于5μηι的雾化气体。
3. 根据权利要求1所述的超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法，其特征在于： 按照重量百分比计，脱硫液由如下原料组成： 氯化钙 8~25% 白泥 2~3% 氢氧化钠 4~8% 氧化钡 0.5~1.2% 氧化钙 0.8~1% 氧化钠 5~10% 七水合硫酸亚铁 9~16% 过氧化锂 7~9% 高锰酸钾 5~10% 水 15~25% 氢氧化锂 3~7% 氟硅酸钠 4~10% 碳酸钠 4~10% 乙二胺磷酸盐 0.8~1.7%。
4. 根据权利要求3所述的超声波雾化脱硫、脱硝、除尘的方法，其特征在于:高锰酸钾产 生氧气，烟气中的二氧化硫与氧气作用并在七水合硫酸亚铁、氟硅酸钠、磷酸乙二胺盐的催 化、活化作用下氧化为三氧化硫，三氧化硫的活性最强，被氢氧化钠、氧化钡、氧化钙、白泥、 氢氧化锂、氯化钙、氧化钠、氧化钙、碳酸钠等强吸附剂吸附。
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