CN110917835A - 一种工业烟气的脱硫脱硝方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业烟气的脱硫脱硝方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合；步骤2、将步骤1得到的混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；步骤3、对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝，解决了现有技术中存在的烟气脱硫脱硝操作流程复杂的问题。

Description

一种工业烟气的脱硫脱硝方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种工业烟气的脱硫脱硝方法。
背景技术
工业烟气主要是指工业锅炉的燃烧产生的烟气和粉尘。目前，国内外广泛使用的脱硫脱硝技术主要是烟气脱硫技术和烟气脱硝技术相结合。其中，烟气脱硫处理技术主要有以下三种：干法脱硫技术、半干法脱硫技术和湿法脱硫技术。所谓的干法脱硫技术是指利用粉状或颗粒状的吸附剂对烟气中的二氧化硫进行一定程度吸收，其好处在于处理比较便捷、成本低，而且不会对水体造成污染，此外，还有利于烟气的排放，但是这种干法脱硫技术的脱硫效率较低。半干法脱硫处理技术则是指通过在粉末或者颗粒状的二氧化硫吸附剂中加入一定量的水分，对其进行一定程度的增湿，从而提高其脱硫效率。干法/半干法烟气脱硫技术的副产品(脱硫灰)与粉煤灰在理化性质生的不同，使其只能得到低级的利用。湿法烟气脱硫技术处理是指在进行烟气处理的时候，采用石膏浆或者其他液体吸收的方法，实现对烟气进行脱硫，这种方法具有脱硫效率高、吸附剂利用率高等优点。根据碱性吸附剂的不同，又可以细分为石灰石-石膏湿法、氧化镁法及氨法等。石灰石-石膏湿法会定期排放高浓度氯离子废水；氧化镁法排放的废水中，镁离子的浓度会很高，这都导致工艺流程较长，系统阻力较大，废水难处理，投资运行费用高等问题。氨法脱硫工艺，由于氨容易挥发，会产生大量的气溶胶，不但形成严重的二次污染，也使得氨法脱硫的运行成本明显上升。
烟气脱硝目前的主流技术是选择性催化还原法(SCR)与选择性非催化还原法(SNCR)，SCR法在工程上的脱硝效率可达80～90％，但其催化剂的成本高(可达工程总成本的40％)且须定期更换(约2～3年)，尤其是此工艺操作温度高达300～450℃，因此其建设成本及运行成本均为我国国情所难受纳，工程应用受限；至于SNCR法由于脱硝效率低且工艺操作温度更高(约800～900℃)，更不被业界看好，湿法烟气脱硫工艺串联SCR烟气脱硝工艺的方式，由于SCR法须在300～450℃下运行，为了利用烟气余热，通常把SCR脱硝装置安装于锅炉省煤器和空预器之间，此时烟气中的含尘量大，极易导致催化剂损耗或堵塞其孔道而影响脱硝性能，此外烟气中的SO2能与SCR工艺中的脱硝还原剂发生反应，其产物易粘附污染SCR催化剂而影响其活性；但若先脱硫后脱硝，则须要把脱硫后的烟气重新升温至300～450℃再进行SCR脱硝，导致工艺更加复杂、能耗更高，现在使用最多的脱硫脱硝一体化设备不是严格意义上的同时处理，而是联合处理，即将已经成熟应用的脱硫装置(如石灰石石膏法)和脱硝装置(如SCR法等)联合串联使用，但是利用两套设备来同时去除二氧化硫和氮氧化物不仅装置规模大，占地面积大，操作流程复杂，投资和运行费用高，且存在二次污染等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种工业烟气的脱硫脱硝方法，解决了现有技术中存在的烟气脱硫脱硝操作流程复杂的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种工业烟气的脱硫脱硝方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合；
步骤2、将步骤1得到的混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；
步骤3、对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
本发明的特点还在于：
步骤1中O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5-1.5：2。
步骤2中的吸收液为含有铵和Fe3+的溶液。
吸收液中铵的质量百分比为10％-30％。
步骤1的反应温度为70-160℃。
步骤1中，混合均匀在进气烟道内进行；步骤2中，混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；脱硫脱硝塔为喷淋塔。
步骤1中降温处理后的工业烟气温度为60-100℃。
步骤1中增湿处理后的工业烟气相对湿度为60～90％。
步骤3中的阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
本发明的有益效果是：本发明一种工业烟气的脱硫脱硝方法，解决了现有技术中存在的烟气脱硫脱硝操作流程复杂的问题，工艺简单、稳定达标、处理成本低、且不会造成二次污染，效率较高、生产成本低，占用面积较小，投资费用较低。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种工业烟气的脱硫脱硝方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合；
步骤2、将步骤1得到的混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；
步骤3、对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
具体的，步骤1中O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5-1.5：2。步骤2中的吸收液为含有铵和Fe3+的溶液，吸收液中铵的质量百分比为10％-30％。步骤1的反应温度为70-160℃。步骤1中，所述的混合均匀在进气烟道内进行；步骤2中，所述的混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；所述的脱硫脱硝塔为喷淋塔。步骤1中降温处理后的工业烟气温度为60-100℃。步骤1中增湿处理后的工业烟气相对湿度为60-90％。步骤3中的阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
实施例1
将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合，反应温度为70℃；将混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
具体的，O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5：2；吸收液为含有铵和Fe3+的溶液，吸收液中铵的质量百分比为10％；混合均匀在进气烟道内进行；混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；脱硫脱硝塔为喷淋塔；降温处理后的工业烟气温度为60℃；增湿处理后的工业烟气相对湿度为60％；阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
实施例2
将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合，反应温度为160℃；将混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
具体的，O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为1.5：2；吸收液为含有铵和Fe3+的溶液，吸收液中铵的质量百分比为30％；混合均匀在进气烟道内进行；混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；脱硫脱硝塔为喷淋塔；降温处理后的工业烟气温度为100℃；增湿处理后的工业烟气相对湿度为90％；阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
实施例3
将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合，反应温度为80℃；将混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
具体的，O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为1：2；吸收液为含有铵和Fe3+的溶液，吸收液中铵的质量百分比为20％；混合均匀在进气烟道内进行；混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；脱硫脱硝塔为喷淋塔；降温处理后的工业烟气温度为80℃；增湿处理后的工业烟气相对湿度为70％；阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
实施例4
将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合，反应温度为120℃；将混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
具体的，O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2：2；吸收液为含有铵和Fe3+的溶液，吸收液中铵的质量百分比为15％；混合均匀在进气烟道内进行；混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；脱硫脱硝塔为喷淋塔；降温处理后的工业烟气温度为90℃；增湿处理后的工业烟气相对湿度为80％；阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
实施例5
将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合，反应温度为110℃；将混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
具体的，O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为1.2：2；吸收液为含有铵和Fe3+的溶液，吸收液中铵的质量百分比为16％；混合均匀在进气烟道内进行；混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；脱硫脱硝塔为喷淋塔；降温处理后的工业烟气温度为90℃；增湿处理后的工业烟气相对湿度为80％；阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
本发明一种工业烟气的脱硫脱硝方法，解决了现有技术中存在的烟气脱硫脱硝操作流程复杂的问题，工艺简单、稳定达标、处理成本低、且不会造成二次污染，效率较高、生产成本低，占用面积较小，投资费用较低。

Claims (9)

1.一种工业烟气的脱硫脱硝方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将经过降温、除尘及增湿处理的工业烟气与臭氧进行混合；
步骤2、将步骤1得到的混合气体与吸收液接触，完成烟气的第一次脱硫脱硝；
步骤3、对离子交换塔内的阴离子离子交换纤维进行加湿处理，随后通入完成第一次脱硫脱硝后的工业烟气，使得所述工业烟气中的二氧化硫、高价态氮氧化物与所述阴离子离子交换纤维发生离子交换而被吸附，完成工业烟气彻底的脱硫脱硝。
2.根据权利要求1所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，所述步骤1中O3与所述的烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5-1.5：2。
3.根据权利要求1所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，所述步骤2中的吸收液为含有铵和Fe3+的溶液。
4.根据权利要求3所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，所述吸收液中铵的质量百分比为10％-30％。
5.根据权利要求1所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，所述步骤1的反应温度为70-160℃。
6.根据权利要求1所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，步骤1中，所述的混合均匀在进气烟道内进行；步骤2中，所述的混合气体与吸收液在脱硫脱硝塔中接触；所述的脱硫脱硝塔为喷淋塔。
7.根据权利要求1所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，所述步骤1中降温处理后的工业烟气温度为60-100℃。
8.根据权利要求1所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，所述步骤1中增湿处理后的工业烟气相对湿度为60～90％。
9.根据权利要求1所述的一种烟气的同时脱硫脱硝方法，其特征在于，所述步骤3中的阴离子离子交换纤维的形态为短丝。
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