CN109833748A - 一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺，利用臭氧喷射系统将活性分子（臭氧）均匀喷射于所述文丘里管段处进入烟道；烟气进入循环流化床进行半干法脱硫脱硝，脱硫脱硝后的烟气进入湿式电除尘（雾）器，净化烟气达标排放；本发明提供的工艺将烟气中污染物氧化半干法脱硫脱硝（布袋除尘器）与湿式电除尘（雾）器有机结合，发挥了各自的优势，而每种技术的缺陷又被其它两种技术所弥补，经布袋除尘后的一部分干灰循环到循环流化床继续使用，半干法脱硫脱硝逃逸的活性分子被湿式电除尘（雾）器回收脱水后返回半干法脱硫循环使用，同时湿式电除尘（雾）器脱除最细颗粒物，实现了真正的“近零”排放的目标，具有一定的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫脱硝除尘领域，具体涉及一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺。
背景技术
治理日益恶化的大气环境，控制火电厂烟气中SOx、NOx、颗粒物( 以下简称PM)等污染物的排放，是当前大气污染治理的重中之重。目前，国内外各种主流的烟气净化技术，如电厂SCR 脱硝、FGD( 烟气脱硫) 工艺、炼油厂催化烟气湿法脱硫工艺等，尽管这些技术相对比较成熟，工业业绩很多，但这些技术都普遍存在净化烟气PM 偏高，NH3、SO3脱除不彻底，烟气带“尾羽、蓝烟”现象，同时外排含盐污水TN( 总氮含量) 超标，硫酸盐排放造成周边区域盐碱化。
发明内容
本系统采用了“烟气氧化+半干法烟气净化+布袋除尘器+湿式电除尘（雾）器”工艺，以高活性的臭氧作为活性分子喷入烟道，氧化多种污染物，半干法兼有干法与湿法的一些特点，其既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的好处而受到人们广泛的关注。半干法烟气脱硫技术主要是根据循环流化床理论，采用悬浮方式，使吸收剂在反应塔内悬浮、反复循环，与烟气中的酸性物质充分接触反应来实现脱硫的一种方法。湿式电除尘（雾）器可进一步将烟气中的SOx、NOx 以及PM 脱除，达到近零排放。
当雾化水经过双流体雾化喷嘴在反应塔中雾化，并与烟气充分接触，烟气冷却并增湿，氢氧化钙粉颗粒同H2O 、SO2、H2SO3反应生成干粉产物，整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，反应步骤及方程式如下：
1.SO2被液滴吸收
SO2(气)+H2O→H2SO3(液)
2.吸收的SO2同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙
Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
3.液滴中CaSO3达到饱和后，即开始结晶析出
CaSO3(液)→CaSO3(固)
4.部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应，氧化成硫酸钙
CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)
5.CaSO4(液)溶解度低，从而结晶析出
CaSO4(液)→CaSO4(固)
6.对未来得及反应的Ca(OH)2 (固)，以及包含在CaSO3(固)、 CaSO4(固)内的Ca(OH)2 (固)进行增湿雾化。
Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液)
SO2(气)+H2O→H2SO3(液)
Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
CaSO3(液)→CaSO3(固)
CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)
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布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(OH)2 (固)，以及包含在CaSO3(固)、 CaSO4(固)内的Ca(OH)2 (固)循环至反应塔内继续反应。烟气中的固体颗粒经袋式除尘器收集，大部分被回送至反应塔，使未反应的脱硫剂反复循环，延长在反应塔内停留时间，提高净化效率和脱硫剂的利用率，降低运行成本。反应机理如下：
Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液)
SO2(气)+H2O→H2SO3(液)
Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
CaSO3(液)→CaSO3(固)
CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)
CaSO4(液)→CaSO4(固)
湿式电除尘（雾）器是一种用来处理含湿气体的高压静电除尘设备，主要用来除去含湿气体中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、臭味、PM2.5等有害物质，是治理大气粉尘污染的理想设备。脱硫后的烟气进行湿式电除尘（雾），将烟气中的SOx、NOx 以及PM 脱除，净化烟气达标排放。
附图说明
图1是近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺流程图；
图2 是局部文丘里管及反应器结构示意图。
标号说明
臭氧发生器1，石灰石浆液制备系统2，循环流化床3，布袋除尘器4，换热器5，湿式电除尘（雾）器6，文丘里管7。
具体实施方式
如图1、2所示，臭氧经臭氧发生器1喷入文丘里管7，与烟气充分混合均匀后进入循环流化床3，以干态消石灰粉Ca（OH）2作为吸收剂，烟气经循环流化床3处理后进入布袋除尘4，部分灰分循环回用，在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间。经布袋除尘器处理后的烟气进入湿式电除尘器6进一步脱除SOx、NOx 以及PM2.5，达到近零排放。
如图1，在布袋除尘器4与湿式电除尘（雾）器6之间安装一换热器5，把200℃的烟气降为湿电处理烟气的最佳温度（70℃左右）的烟气进入湿式电除尘（雾）器6，余热用于湿式电除尘（雾）器6后的烟气加热，以免烟气降至酸露点腐蚀烟道。
如图2，所述吸收剂由循环流化床底部3喷入。
Claims (4)
1.一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺，包括活性分子发生器、臭氧喷射装置、半干法脱硫脱硝、布袋除尘、吸收剂循环回用、湿式电除尘（雾）等工艺；所用装置包括：臭氧发生器1，石灰石浆液制备系统2，循环流化床3，布袋除尘器4，换热器5，湿式电除尘（雾）器6，文丘里管7。
2.工艺简要步骤如下：
步骤（1），利用臭氧喷射系统将臭氧（活性分子）通过多级喷嘴均匀喷入烟道，通过25×25栅格布置，与烟气充分混合均匀；
步骤（2），由步骤（1）混合过得烟气进入半干法脱硫脱硝系统，所述反应系统为循环流化床，以干态消石灰粉Ca（OH）2作为吸收剂，烟气经循环流化床处理后进入布袋除尘，部分灰分循环回用，在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间；
步骤（3），经步骤（2）脱硫脱硝后的烟气进行湿式电除尘（雾）器，将烟气中半干法脱硫脱硝装置逃逸的硫酸盐和硝酸盐溶胶、雾滴以及PM 脱除，净化烟气达标排放。
3.根据权利要求1所述，一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺，所述喷射装置装设于所述文丘里管段处，所述喷射装置的第一端延伸入所述文丘里管段的内部，所述喷射装置的第二端连接臭氧发生器系统。
4.根据权利要求1所述，一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺，经布袋除尘后的烟气经换热器将烟气换热成湿电设计温度，而余热用于湿式电除尘（雾）后的烟气升温。
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Application publication date: 20190604 |