CN108404617A - 一种新型烟气脱硫脱硝的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟气脱硫脱硝的工艺，属于烟气净化领域。本发明提供的一种新型的烟气脱硫工艺为将原烟气分别进行预除尘、预氧化阶段、脱硫脱硝步骤以及后除尘等步骤，预除尘能够降低烟气中悬浮颗粒的含量，便于后续的脱硫脱硝，预氧化阶段能够脱出烟气中的NO的含量，同时生成相应的酸，生成酸能够与碱性物质反应制备建筑所需的材料，脱硫脱硝步骤所采用一种新型高效低成本的脱硫脱硝剂，具体包括煤矸石、氧化镁和碳酸钠的混合物，最后对处理后的烟气进行后除尘，避免脱硫脱硝剂的粉尘进入大气，进行二次污染，同时也能够对未反应的脱硫脱硝剂进行回收，从而降低成本。本发明本发明具有操作工艺简单，流程简便，投资和运行费用较低，而且副产物能够回收利用的特点，因此本发明所提供的脱硫脱硝的技术方案具有良好的经济效益以及较好的工业应用前景。

Description

一种新型烟气脱硫脱硝的工艺
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫脱硝的工艺，尤其是一种多段分级烟气脱硫脱硝的方法。
背景技术
煤炭燃烧带来大量SO2，NOX等成份烟气，对大气环境和人类健康造成巨大的威胁和伤害，特别近年来，雾霾天气的增多，人们开始越来越重视大气环境，对烟气净化技术的要求也越来越高。
脱硫脱硝技术是指通过一些方法来脱出烟气中SO2，NOX等成份，实现多空污染物的协同控制。然而，常用的方法经常将脱硫和脱硝进行分开进行，导致设备投资巨大，场地占用面积较大，投资和维护费用较高等问题，因此目前脱硫脱硝的技术集中在脱硫脱硝一体化技术，目前常用的一体化方法包括活性炭法、SNOX工艺、电子束法等，但是目前这些方法均存在成本较高，工艺不成熟、工业化存在问题较多等问题。
脱硫脱硝技术按照脱硫脱硝剂的使用状态分可分为湿法和干法，湿法工艺主要有石灰石/石膏法、氨法、镁法、海水脱硫法，但往往存在系统复杂，占地面积大，设备腐蚀严重，缠上大量废液难以处理等。干法脱硫工艺采用粉末状的脱硫脱硝剂与烟气混合进行脱硫脱硝，脱硫脱硝剂往往成本较高，而且产生的粉尘很容易进入大气环境中，造成二次污染。
发明内容
为了克服以上方法所存在的问题，本发明的目的在于提供一种烟气脱硫脱硝的工艺以及低成本高效的脱硫脱硝剂，其脱硫脱硝效率高，并且并不需要对烟气的温度进行特殊处理，耗水量较少，投资以及运行成本较低，产生的废弃物可以用来制备建筑材料，因而具有较好的经济效益。
本发明为实现上述目的，提供的技术方案为：
1）.预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气；
2）.预氧化阶段：将过氧化氢与水混合，然后在烟囱的中下段进行喷淋，除去部分SO2，NO2等，同时产生氧气能够对NO进行氧化生成易溶水的NO2，通过此方法制备出硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸溶液；其中过氧化氢的含量根据烟气中NO的含量进行动态调节。
3）.脱硫脱硝步骤：将干粉状的脱硫脱硝剂与2中处理过的烟气进行混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硝，从而形成脱硫脱硝烟气，基于100重量份脱硫脱硝剂，所述的脱硫脱硝剂包括煤矸石50-80份、活性氧化镁10-30份、碳酸钠10-20份。
4）.后除尘步骤：将3中脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气，未完全利用的脱硫脱硝剂进行回收，并循环使用。
根据本发明的方法，优选地，步骤1中所述的原烟气的二氧化硫含量在1000-3000mg/Nm3、氮氧化物含量为200-500 mg/Nm3、流速为1-4m/s，且温度为90-120℃。
根据本发明的方法，步骤1中所采用静电除尘的工艺。
根据本发明的方法，步骤1中所采用的预除尘方法能够大大减少烟气中的粉尘，有利于后续发挥过氧化物的氧化作用以及后续干法脱硫脱硝剂的效用，最大的提升效率，作为优选地，预除尘效率在70%以上。
根据本发明的方法，步骤2中所述的过氧化氢与水重量比在（30-60份）：（40-70份）．
根据本发明的方法，步骤2中的过氧化氢和水的混合物以喷淋的方式喷淋烟气，水能够与SO2，NO2等反应生成效应的酸、过氧化氢受热产生氧气，氧气一方面能够氧化NO转换成NO2，然后进一步产生反应生成酸，氧气另一方面能够氧化亚硫酸和亚硝酸为硫酸和硝酸，产生的酸液在底部可以加入石灰石，碳酸钙等物质，制备相应的钙盐等废渣，这些废渣可以被用来当做建筑材料，从而降低脱硫脱硝的成本，产生良好的经济效益。
根据本发明的方法，步骤3中采用的脱硫脱硝剂采用粉末的形式从中上端位置进行喷粉操作，将脱硫脱硝剂充分与烟气混合，达到除硫除硝的目的，脱硫脱硝的效率达到95%以上
根据本发明的方法，步骤3中采用的脱硫脱硝剂包括煤矸石50-80份、活性氧化镁10-20份、碳酸钠10-20份，其粒径为50-200um之间，通过球磨研磨机进行混合和研磨制备出目标粒径。
根据本发明的方法，步骤3中采用的脱硫脱硝剂包括煤矸石，煤矸石包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、P2O5、K2O、Na2O、V2O5。
根据本发明的方法，步骤3中采用的脱硫脱硝剂包括煤矸石，煤矸石由SiO2为 52～65；Al2O3为 16～36；Fe2O3为 2.28～14.63;CaO为0.42～2.32;MgO为0.44～2.41;TiO2为0.90～4;P2O5为0.007～0.24;K2O+Na2O为1.45～3.9；V2O5为0.008～0.03组成。
根据本发明的方法，步骤3中采用的脱硫脱硝剂活化方法为:将煤矸石、氧化镁以及碳酸钠用球磨机研磨碎，磨至50-200目，然后放在马弗炉内烧结，烧结温度为600-800℃，然后将活化好的粉料通过球形研磨机研磨，磨至50-200目。
根据本发明的方法，步骤4中所采用的静电除尘的工艺，回收后的脱硫脱硝剂能够重新得到应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.烟气通过预除尘工艺，能够除去烟气中大部分悬浮颗粒，避免这些悬浮颗粒进入大气造成污染，同时这些悬浮颗粒的去除，有利于后续脱硫脱硝剂的效率的提升，第二步骤采用氧供体能够大大减少烟气中的NO含量，同时采用水喷淋方法能够大量减少SO2，NO2 等废气，产生的酸能够与石灰石等反应，制备建筑材料，具有很好的经济效益。
2.本发明提供的一种干法的脱硫脱硝剂特别包含煤矸石，煤矸石具有来源广泛、成本较低等特点，因此本发明所提供的脱硫脱硝剂具有成本较低，效率较高的优点，后除尘工艺进一步降低烟气中粉尘的含量，避免粉尘对大气进行污染。
根据本发明的工艺来说，本发明具有操作工艺简单，流程简便，投资和运行费用较低，而且副产物能够回收利用的特点，因此本发明所提供的脱硫脱硝的技术方案具有良好的经济效益以及较好的工业应用前景。
具体内容
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
原烟气的二氧化硫含量在1000-3000 mg/Nm3、氮氧化物含量为200-500 mg/Nm3、流速为1-4m/s，且温度为90-120℃。
1.预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气；
2.预氧化阶段：将50份过氧化氢与50份水混合，然后在烟囱的中下段进行喷淋，除去部分SO2，NO2等，同时产生氧气能够对NO进行氧化生成易溶水的NO2，通过此方法制备出硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸溶液；其中过氧化氢的含量根据烟气中NO的含量进行动态调节。
3.脱硫脱硝步骤：将干粉状的脱硫脱硝剂与2中处理过的烟气进行混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硝，从而形成脱硫脱硝烟气，基于100重量份脱硫脱硝剂，所述的脱硫脱硝剂包括煤矸石60份、活性氧化镁20份、碳酸钠0份。
4.后除尘步骤：将3中脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气，未完全利用的脱硫脱硝剂进行回收，并循环使用。
检测处理后的烟气，其中二氧化硫含量在30-50 mg/Nm3、氮氧化物含量为10-30mg/Nm3，其处理效率为95%左右。
实施例2
原烟气的二氧化硫含量在1000-3000 mg/Nm3、氮氧化物含量为200-500 mg/Nm3、流速为1-4m/s，且温度为90-120℃。
1.预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气；
2.预氧化阶段：将60份过氧化氢与40份水混合，然后在烟囱的中下段进行喷淋，除去部分SO2，NO2等，同时产生氧气能够对NO进行氧化生成易溶水的NO2，通过此方法制备出硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸溶液；其中过氧化氢的含量根据烟气中NO的含量进行动态调节。
3.脱硫脱硝步骤：将干粉状的脱硫脱硝剂与2中处理过的烟气进行混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硝，从而形成脱硫脱硝烟气，基于100重量份脱硫脱硝剂，所述的脱硫脱硝剂包括煤矸石65份、活性氧化镁15份、碳酸钠20份。
4.后除尘步骤：将3中脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气，未完全利用的脱硫脱硝剂进行回收，并循环使用。
检测处理后的烟气，其中二氧化硫含量在16-30 mg/Nm3、氮氧化物含量为10-18mg/Nm3，其处理效率为96%左右。
实施例3
原烟气的二氧化硫含量在1000-3000 mg/Nm3、氮氧化物含量为200-500 mg/Nm3、流速为1-4m/s，且温度为90-120℃。
1.预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气；
2.预氧化阶段：将60份过氧化氢与40份水混合，然后在烟囱的中下段进行喷淋，除去部分SO2，NO2等，同时产生氧气能够对NO进行氧化生成易溶水的NO2，通过此方法制备出硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸溶液；其中过氧化氢的含量根据烟气中NO的含量进行动态调节。
3.脱硫脱硝步骤：将干粉状的脱硫脱硝剂与2中处理过的烟气进行混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硝，从而形成脱硫脱硝烟气，基于100重量份脱硫脱硝剂，所述的脱硫脱硝剂包括煤矸石80份、活性氧化镁10份、碳酸钠10份。
4.后除尘步骤：将3中脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气，未完全利用的脱硫脱硝剂进行回收，并循环使用。
检测处理后的烟气，其中二氧化硫含量在20-35 mg/Nm3、氮氧化物含量为6-15mg/Nm3，其处理效率为97%左右。
实施例4
原烟气的二氧化硫含量在1000-3000 mg/Nm3、氮氧化物含量为200-500 mg/Nm3、流速为1-4m/s，且温度为90-120℃。
1.预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气；
2.预氧化阶段：将30份过氧化氢与70份水混合，然后在烟囱的中下段进行喷淋，除去部分SO2，NO2等，同时产生氧气能够对NO进行氧化生成易溶水的NO2，通过此方法制备出硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸溶液；其中过氧化氢的含量根据烟气中NO的含量进行动态调节。
3.脱硫脱硝步骤：将干粉状的脱硫脱硝剂与2中处理过的烟气进行混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硝，从而形成脱硫脱硝烟气，基于100重量份脱硫脱硝剂，所述的脱硫脱硝剂包括煤矸石50份、活性氧化镁30份、碳酸钠10份。
4.后除尘步骤：将3中脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气，未完全利用的脱硫脱硝剂进行回收，并循环使用。
检测处理后的烟气，其中二氧化硫含量在30-50 mg/Nm3、氮氧化物含量为15-40mg/Nm3，其处理效率为90%左右。

Claims (9)

1.一种新型烟气脱硫脱硝工艺，其技术解决方案包括以下步骤：
1）.预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去大部分粉尘，从而形成预除尘烟气；
2）.预氧化阶段：将过氧化氢与水混合，然后在烟囱的中下段进行喷淋，除去部分SO2，NO2等，同时产生氧气能够对NO进行氧化生成易溶水的NO2，通过此方法制备出硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸溶液；其中过氧化氢的含量根据烟气中NO的含量进行动态调节；
3）.脱硫脱硝步骤：将干粉状的脱硫脱硝剂与2中处理过的烟气进行混合均匀，然后输送至烟气吸收设备中进行干法脱硫脱硝，从而形成脱硫脱硝烟气，基于100重量份脱硫脱硝剂，所述的脱硫脱硝剂包括煤矸石50-80份、活性氧化镁10-30份、碳酸钠10-20份；
4）.后除尘步骤：将3中脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气，未完全利用的脱硫脱硝剂进行回收，并循环使用。
2.根据权利要求1中所述的步骤1中所述的原烟气的二氧化硫含量在1000-3000 mg/Nm3、氮氧化物含量为200-500 mg/Nm3、 流速为1-4m/s，且温度为90-120℃。
3.根据权利要求1中所述的步骤1中除尘工艺为静电除尘工艺。
4.根据权利要求1中所述的步骤2中所述的过氧化氢与水重量比在（30-60份）：（40-70份）。
5.根据权利要求1中所述的步骤3中采用的脱硫脱硝剂包括煤矸石50-80份、活性氧化镁10-20份、碳酸钠10-20份。
6.根据权利要求1中所述的步骤3中采用的脱硫脱硝剂包括煤矸石，煤矸石由SiO2为 52～65；Al2O3为 16～36；Fe2O3为 2.28～14.63;CaO为0.42～2.32;MgO为0.44～2.41;TiO2为0.90～4;P2O5为0.007～0.24;K2O+Na2O为1.45～3.9；V2O5为0.008～0.03组成。
7.根据权利要求5中所述的脱硫脱硝剂活化方法为:将煤矸石、氧化镁以及碳酸钠用球磨机研磨碎，磨至50-200目，然后放在马弗炉内烧结，烧结温度为600-800℃，然后将活化好的粉料通过球形研磨机研磨，磨至50-200目。
8.根据权利要求1中步骤4中所述的工艺为静电除尘。
9.通过权利要求1-8提供一种新型分段脱硫脱硝工艺。
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