CN107042052A - 一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺 - Google Patents

一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于烟气处理领域,尤其涉及一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺;提供的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,具体为:烟气经过除尘器除尘后,通过雾化器进行雾化增湿;增湿后的烟气进入置有吸附块的脱硫装置,经0.5s‑2.5s后,二氧化硫被完全吸附;经过脱硫后的烟气进入光催化氧化装置,把烟气中的NOx分解成N2和O2,同时会产生部分O3;还有部分的NO被光催化过程所产生的O3氧化成NO2;经过光催化分解后的烟气进入置有吸附块的脱硝装置,其中二氧化氮经过吸附块完全吸附后,剩余微量的氮氧化物(氮氧化物浓度≤100mg/m³)和N2、O2直接排入烟囱排空。该方法利用低温光催化技术、以废治废降低烟气处理成本,实现高效脱硫脱硝的目的。

Description

一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺
技术领域
本发明属于烟气处理领域,尤其涉及一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺。
背景技术
工业烟气是气体和烟尘的混合物,是污染大气的主要原因之一。烟气的成分很复杂,气体中包括硫化物、碳化合物以及氮氧化合物等;因此,烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。烟气同时脱硫脱硝是目前环保领域急需解决的问题之一。
目前,同时脱硫脱硝技术主要有:(1)选择性催化还原法,就是利用催化还原剂还原SO2为单质硫和/或还原NOx为N2,尾气吸收后达到排放标准,实现同时脱硫脱硝;(2)氧化吸收法,利用各种强氧化剂如NaClO2、ClO2、HClO3、KMnO4等,将不溶于水的NO氧化生成NO2,从而与SO2在后期碱液中同时被吸收,达到同时脱硫脱硝的目的;(3)自氧化还原同时脱硫脱硝法,利用SO2与NO或NO2发生自氧化还原反应生成N2和SO3,尾气碱液吸收后排放,达到以废治废并回收利用相关产品的目的。氧化法同时脱硫脱硝通常采用的氧化剂价格比较昂贵,且脱硫脱硝产物难于分离,利用价值不大;而还原法同时脱硫脱硝工艺温度高,催化剂价格比较昂贵,产物难于回收利用;自氧化还原同时脱硫脱硝法将SO2与NO反应生成N2和SO3是目前新技术之一,但温度仍然较高,温度越高,效果越好,最低不能低于200℃,否则无法激发催化剂释放电子和空位起到氧化还原的作用。TiO2 是当前最有应用潜力的一种光催化剂,以波长小于385nm 的光照射其表面时,激发产生电子-空穴对,价带空穴和导带电子分别是良好的氧化剂和还原剂,能够与H2O和O2反应生成强氧化性羟基自由基,可将许多有机和无机污染物氧化去除。其反应条件温和,光催化活性好,耐光腐蚀能力强,可再生循环利用,在环保领域有着广阔的应用前景。
综上所述,研究一种低成本的高效脱硫脱硝的工艺方法,显得尤为重要。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺,该方法利用低温光催化技术、以废治废降低烟气处理成本,实现高效脱硫脱硝的目的。
为了实现上述目的,本发明提供的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,具体如下。
步骤(1)、烟气经过除尘器除尘后,通过雾化器进行雾化增湿。
步骤(2)、吸附脱硫:增湿后的烟气进入置有吸附块的脱硫装置,经0.5s-2.5s后,二氧化硫被完全吸附。
步骤(3)、光催化、分解:经过脱硫后的烟气进入光催化氧化装置,把烟气中的NOx分解成N2和O2,同时会产生部分O3;还有部分的NO被光催化过程所产生的的O3氧化成NO2
步骤(4)、吸附脱硝:经过光催化分解后的烟气雾化增湿后进入置有吸附块的脱硝装置,其中二氧化氮经过吸附块完全吸附后,剩余微量的氮氧化物(氮氧化物浓度≤100mg/m³)和N2、O2直接排入烟囱排空。
所述的吸附块的用量与生产过程中产生的硫化合物的产生量比为1:2;所述的吸附块的用量与生产过程中产生的硝化合物的产生量比为1:3。
所述的吸附块为发泡吸附块或非发泡吸附块。
所述的发泡吸附块的原料按重量配比如下:氧化镁或氧化钙30-70%、硫酸镁5-10%、氯化镁5-10%、磷酸1-3%、玻璃纤维0.1-10%、胶粉0.1-10%、双氧水0.2-8%。
所述的发泡吸附块制备方法为:按所需重量称取各原料(除发泡剂),放进搅拌器中搅拌,搅拌转数为500-2000r/min,搅拌10 min;然后加入发泡剂,继续搅拌2分钟;把搅拌好的混合物料加入模具中,静置发泡20-50min后,吸附块制作为多边形形状,内部为多孔的结构;放入环境温度为30-50℃的恒温厂房,存放1-3天,增加固化强度后,取出,备用。
另外,所述的非发泡吸附块的原料按重量配比为:碳酸钙70-95%、高细水泥5-30%;其制备方法按常规方法混合,用制砖机制作成多孔空心砖的形状。
本发明的有益效果。
本发明所采用的吸附块中可以采用201621117782.8的吸附块,结合本发明的脱硫脱硝工艺处理后,脱硫脱硝效果显著;申请人进一步研究发现,如果将氧化镁替换成碳酸钙制成的吸附块,不仅效果与含有氧化镁成分的吸附块相同,而且吸附块可以实现废物再利用,由于含有碳酸钙的空心砖形状吸附块经过脱硫工艺后,吸附块吸附SO2过后将原材料碳酸钙变成硫酸钙,其属于建筑用砖的主要成分,进而可以将吸附硫化物过后的吸附块用做建筑材料,市场价格120元/立方;这样既不会产生废弃物,又将其得到了很好的应用,节省资源的同时,降低了成本;本发明采用干法高效脱硫脱硝工艺,工艺简单,并针对环保工程上常用的、存在诸多问题的湿法脱硫脱硝工艺进行了突破性改进:(1)湿法工艺用水量大,而本发明不需要浪费大量水资源;(2)湿法处理将空气中的硫、硝等污染物处理到处理液中,污染液不经过二次处理,若直接排放,会造成二次污染,如果经过处理,需要增加成本;(3)常规湿法工艺中被处理的硫酸不能再生利用,造成工业硫酸资源的浪费;(4)工艺会受烟气中的二氧化硫浓度变化的影响,脱硫效果不稳定,而本发明脱硫脱硝分开处理,并且吸附块可以过量添加,以保证脱硫脱硝的高效处理。本发明研究的干法高效脱硫脱硝工艺对解决烟气污染问题具有十分重要的意义。
附图说明
图1 本发明烟气脱硫脱硝的处理工艺图;其中1-除尘器、2-雾化水装置、3-吸附装置、4-光催化氧化装置、5-雾化水装置、6-吸附装置、7-烟囱、8-烟管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1。
干法脱硫脱硝一体化处理工艺(见图1),具体如下。
步骤(1)、烟气经过除尘器除尘后,通过雾化器进行雾化增湿。
步骤(2)、吸附脱硫:增湿后的烟气进入置有发泡吸附块的脱硫装置,经0.5s后,二氧化硫被完全吸附。
步骤(3)、光催化、分解:经过脱硫后的烟气进入光催化氧化装置,把烟气中的NOx分解成N2和O2,同时会产生部分O3;还有部分的NO被光催化过程所产生的的O3氧化成NO2
步骤(4)、吸附脱硝:经过光催化分解后的烟气经过雾化增湿后再进入置有发泡吸附块的脱硝装置,其中二氧化氮经过吸附块完全吸附后,剩余微量的氮氧化物(氮氧化物浓度≤100mg/m³)和N2、O2直接排入烟囱排空。
所述的发泡吸附块的原料按重量配比如下:氧化钙70%、硫酸镁10%、氯化镁8%、磷酸2%、玻璃纤维1%、胶粉8%、双氧水1%。
实施例2。
发泡吸附块的原料按重量配比如下:氧化镁65%、硫酸镁10%、氯化镁10%、磷酸3%、玻璃纤维10%、胶粉0.5%、双氧水1.5%。
实施例3。
发泡吸附块的原料按重量配比如下:碳酸钙80%、高细水泥20%。
一、采用上述实施例1发泡吸附块对大石桥青花集团的烟气进行脱硫脱硝处理后(进出口烟气速度为350m3/h),检测的结果见表1。
表1. 烟气处理前后的硫氮化合物含量。
由表可见,干法高效脱硫脱硝工艺脱硫脱硝效率高,达到大气污染物排放的标准要求。

Claims (7)

1.一种干法脱硫脱硝一体化处理工艺,其特征在于,具体如下:
步骤(1)、烟气经过除尘器除尘后,通过雾化器进行雾化增湿;
步骤(2)、吸附脱硫;
步骤(3)、光催化、分解;
步骤(4)、吸附脱硝。
2.如权利要求1所述的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,其特征在于,具体如下:
步骤(1)、烟气经过除尘器除尘后,通过雾化器进行雾化增湿;
步骤(2)、吸附脱硫:增湿后的烟气进入置有吸附块的脱硫装置,经0.5s-2.5s后,二氧化硫被完全吸附;
步骤(3)、光催化、分解:经过脱硫后的烟气进入光催化氧化装置,把烟气中的NOx分解成N2和O2,同时会产生部分O3;还有部分的NO被光催化过程所产生的的O3氧化成NO2
步骤(4)、吸附脱硝:经过光催化分解后的烟气进入置有吸附块的脱硝装置,其中二氧化氮经过吸附块完全吸附后,剩余微量的氮氧化物(氮氧化物浓度≤100mg/m³)和N2、O2直接排入烟囱排空。
3.如权利要求1所述的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,其特征在于,所述的吸附块的用量与生产过程中产生的硫化合物的产生量比为1:2;所述的吸附块的用量与生产过程中产生的硝化合物的产生量比为1:3。
4.如权利要求1所述的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,其特征在于,所述的吸附块为发泡吸附块或非发泡吸附块。
5.如权利要求1所述的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,其特征在于,所述的发泡吸附块的原料按重量配比如下:氧化镁和氧化钙30-70%、硫酸镁5-10%、氯化镁5-10%、磷酸1-3%、玻璃纤维0.1-10%、胶粉0.1-10%、双氧水0.2-8%。
6.如权利要求4所述的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,其特征在于,所述的发泡吸附块制备方法为:按所需重量称取各原料(除发泡剂),放进搅拌器中搅拌,搅拌转数为500-2000r/min,搅拌10 min;然后加入发泡剂,继续搅拌2分钟;把搅拌好的混合物料加入模具中,静置发泡20-50min后,吸附块制作为多边形形状,内部为多孔的结构;放入环境温度为30-50℃的恒温厂房,存放1-3天,增加固化强度后,取出,备用。
7.如权利要求3所述的干法脱硫脱硝一体化处理工艺,其特征在于,所述的非发泡吸附块的原料按重量配比为:氧化钙70-95%、高细水泥5-30%。
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