CN113117492A - 烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺 - Google Patents

烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺。该工艺包括：将待处理烟气进行预除尘处理，得到烟气A；将所述烟气A与过氧化氢水溶液接触以进行氧化反应，得到烟气B；将所述烟气B通入吸收塔，同时将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉喷入吸收塔，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B接触并进行脱硫脱硝反应，从而形成烟气C；其中，以单位时间内通入的待处理烟气中所含的一氧化氮为1重量份作为基准，单位时间内加入的亚硫酸钠干粉为13.9～21.4重量份。本发明的脱硫效率和脱硝效率高。

Description

烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺。
背景技术
燃煤烟气的主要污染物成分为氮氧化物和SO2等。如何控制这些污染物的排放、如何有效脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物受到越来越多的关注，成为研究的方向和热点。寻找高效低成本的脱硫脱硝工艺或方法对缓解火电厂的压力及解决环保问题具有非常重要的意义。
一般根据烟气脱硫脱硝工艺步骤是否加水及副产物的干湿状态，将烟气脱硫脱硝工艺分为：湿法工艺、干法工艺以及半干法工艺三大类。湿法工艺脱硫效率高、脱硫剂利用率高，但是投资大、运行费用高。干法工艺的吸收剂和副产物均为干粉，工艺过程简单，设备运行投资低，但脱除效率和吸收剂利用率低。半干法工艺与其他两种工艺比较，不仅具备干法脱硫工艺的特点，又具有传统湿法技艺的优势，发展较为迅速，工业上应用颇多。现有的烟气脱硫脱硝工艺的脱硫效率较高，但脱硝效率需要进一步提高，尤其是烟气中NO的有效脱除较难。
CN103191634A公开了一种新型氧化脱硝工艺，用以降低脱硝成本。该工艺采用石灰水和氯气为原料制备氧化剂和吸收剂，在氧化段中，将配制好的氯气水溶液稀释后，将氧化剂从上部喷入氧化段，与从下部进入的烟气逆流接触，使烟气中的氮氧化物发生氧化反应；在吸收段中，将氧化后的氮氧化物采用碱液进行吸收。该工艺中氯气的大量使用对装置产生强腐蚀性，而且该工艺为湿法工艺。
CN108421396A公开了一种脱硫脱硝除尘工艺，该工艺采用过硫酸钠溶液作为强氧化剂，硫代硫酸钠作为还原吸收剂进行烟气脱硫脱硝。燃煤烟气依次通过洗涤氧化塔、还原吸收塔脱除SO2、NOx。该工艺中采用的过硫酸钠和硫代硫酸钠的价格均偏高，导致工艺成本高，并且所用原料不易储存。另外，该工艺装置结构复杂，操作困难。
CN107694314A公开了一种分级氧化吸收式烟气脱硫脱硝工艺。该工艺通过降温氧化系统、氧化吸收系统进行烟气脱硫脱硝。氧化剂选用次氯酸钠和亚氯酸钠混合溶液，吸收剂选用石灰石浆液。该工艺中采用降温处理抑制两种氧化剂的高温分解，保持脱硫脱硝的高效性。但是，该工艺中所用氧化剂亚氯酸钠价格较高，导致成本较高，而且降温处理后又增加了装置和工艺步骤，又导致操作繁琐。此外，该工艺所采用的是石灰石浆液，仍为湿法工艺。而且，该工艺中并未提及具体的脱硫效率和脱硝效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺。本发明采用过氧化氢水溶液在烟气管道内将烟气中的NO进行氧化，并采用吸收剂干粉(氢氧化钙干粉或氧化钙干粉)和亚硫酸钠干粉在吸收塔内进行烟气一体化脱硫脱硝，脱硝效率较高。进一步地，脱硫脱硝在密相干塔中进行，脱硝效率得到进一步提高。此外，本发明的工艺运行成本较低。
本发明通过以下技术方案达到上述目的。
本发明提供一种烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，包括以下步骤：
(1)将待处理烟气进行预除尘处理，得到烟气A；将所述烟气A与过氧化氢水溶液接触以进行氧化反应，得到烟气B；
(2)将所述烟气B通入吸收塔，同时将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉喷入吸收塔，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B接触并进行脱硫脱硝反应，从而形成烟气C；
其中，以步骤(1)中单位时间内通入的待处理烟气中所含的一氧化氮为1重量份作为基准，步骤(2)中单位时间内加入的亚硫酸钠干粉为13.9～21.4重量份。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，以步骤(1)中单位时间内通入的待处理烟气中所含的一氧化氮为1重量份作为基准，步骤(2)中单位时间内加入的亚硫酸钠干粉为14.3～16.4重量份。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，步骤(2)中，将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉喷入吸收塔时，还同时向吸收塔内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，步骤(2)中，所述吸收剂干粉为氧化钙干粉或氢氧化钙干粉。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，步骤(2)中单位时间内加入的吸收剂干粉与步骤(1)中单位时间内通入的待处理烟气中所含二氧化硫的摩尔比为钙硫比，其为1.1～2.1:1。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，步骤(2)中，所述吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与烟气B在吸收塔内的接触时间为5～30s；所述烟气B在吸收塔内的流速为1～7m/s。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，步骤(1)中，过氧化氢水溶液的浓度为15～35wt％；且以单位时间内通入的待处理烟气中所含一氧化氮为1重量份作为基准，单位时间内加入的过氧化氢水溶液中的H2O2为1.13～4.8重量份。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，步骤(1)中，所述过氧化氢水溶液与所述烟气A在烟气管道内接触，且接触时间为1～20s；所述烟气A在烟气管道内的流速为6～15m/s。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，步骤(1)中，将过氧化氢水溶液喷淋到烟气管道内，并与所述烟气A接触以进行氧化反应。
根据本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，优选地，包括如下具体步骤：
(1)将待处理烟气通过预除尘设备进行预除尘处理，得到烟气A；将烟气A通入烟气管道内；将过氧化氢水溶液通过过氧化氢水溶液供给设备供给至第一喷淋设备，然后将过氧化氢水溶液通过第一喷淋设备喷淋至烟气管道内，并与所述烟气A接触以进行氧化反应，得到烟气B；
(2)将烟气B通入吸收塔，将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉分别通过吸收剂干粉供给设备和亚硫酸钠干粉供给设备喷入至吸收塔，且通过第二喷淋设备向吸收塔内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B在吸收塔内接触并进行脱硫脱硝反应，从而形成烟气C；其中，所述吸收塔为密相干塔。
本发明采用过氧化氢与烟气在烟气管内接触以将烟气中的NO进行氧化，然后利用亚硫酸钠干粉和吸收剂干粉在吸收塔中脱除SO2和氧化后的氮氧化物，生成氮气、硫酸钠和硫酸钙，无二次污染。本发明的脱硫效率可达99.7％，脱硝效率可达95％以上。相对于次氯酸钠、臭氧原料等，本发明所用原料成本更低，因而本发明的工艺成本更低。
附图说明
图1为本发明的烟气脱硫脱硝的半干法一体化装置结构示意图。
1-吸收剂干粉供给设备；2-亚硫酸钠干粉供给设备；3-过氧化氢水溶液供给设备；4-雾化喷嘴；5-电除尘器；6-密相干塔；7-加湿器；8-布袋除尘器；9-灰仓；10-烟囱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明的“wt％”为重量百分比。
本发明的待处理烟气包括来自于燃煤锅炉、钢铁烧结机、球团、工业窑炉等含二氧化硫和氮氧化物的烟气。
本发明的半干法一体化工艺包括预除尘步骤、氧化步骤、脱硫脱硝步骤。任选地，还包括除尘步骤和循环步骤。下面进行详细介绍。
<预除尘步骤>
将待处理烟气进行预除尘处理，得到烟气A。将烟气A通入烟气管道内。例如，将烟气A通入位于吸收塔之前的烟气管道内。预除尘设备可以采用布袋式除尘器、旋流式除尘器或者电除尘器，且优选为电除尘器。根据本发明的一个具体实施方式，预除尘处理采用湿式静电除尘器进行除尘。
待处理烟气中的含尘量为80～200mg/Nm3，优选为90～180mg/Nm3，更优选为100～160mg/Nm3。经过预除尘步骤，可以脱除烟气中较大及微小的颗粒。烟气A中含尘量为5～20mg/Nm3，优选为6～18mg/Nm3，更优选为7～16mg/Nm3。预除尘效率可达90％以上，优选为95％以上。当烟气A中的含尘量为上述范围时，能够使过氧化氢与烟气中的一氧化氮(NO)更加充分地反应，从而形成NO2、N2O5等高价态氮氧化物。
在本发明中，预除尘处理之前的待处理烟气的含湿量为5～15％，优选为5～12％。待处理烟气的温度可以为90～150℃，优选为100～130℃，更优选为110～120℃。将烟气温度和烟气湿度控制在上述范围，更加有利于过氧化氢水溶液将NO强制氧化为NO2、N2O5等高价态氮氧化物，从而提高脱硝效率。
在本发明中，待处理烟气中的氧气含量为5～23vol％，优选为8～20vol％。当烟气中氧气含量为上述范围时，能够使过氧化氢水溶液与烟气中的NO更加充分地反应形成NO2、N2O5等高价态氮氧化物。
在本发明中，待处理烟气的含硫量为500～4500mg/Nm3，优选为600～4500mg/Nm3，更优选为600～4000mg/Nm3。待处理烟气中含硫的物质主要为二氧化硫。待处理烟气的氮氧化物NOx浓度为200～600mg/Nm3，优选为220～550mg/Nm3。待处理烟气中的氮氧化物主要为NO。这样有利于过氧化氢将NO强制氧化为NO2、N2O5等高价态氮氧化物，从而有利于提高脱硝效率。
<氧化步骤>
将烟气A与过氧化氢水溶液接触以进行氧化反应，从而形成烟气B。
利用过氧化氢氧化待处理烟气中的NO的氧化原理如下：
NO+H2O2→NO2+H2O(主)
2NO+3H2O2→N2O5+3H2O(主)
2NO+3H2O2→2HNO3+2H2O(副)
2NO+H2O2→2HNO2(副)
在本发明中，过氧化氢水溶液的浓度为15～35wt％，优选为20～35wt％，更优选为27.5wt％或35wt％，再优选为27.5wt％。采用本发明的过氧化氢水溶液的浓度能够兼顾氧化效果和节约过氧化氢水溶液。
以单位时间内通入的待处理烟气中所含一氧化氮为1重量份作为基准，单位时间内加入的过氧化氢水溶液中的H2O2为1.13～4.8重量份；优选为1.25～3.4重量份，更优选为1.36～1.7重量份。这样能够兼顾氧化效果和节约过氧化氢水溶液。
过氧化氢水溶液与烟气A在烟气管道内接触，且接触时间为1～20s，优选为1～10s，更优选为1～3s。烟气A在烟气管道内的流速为6～15m/s，优选为9～13m/s，更优选为10～12m/s。这样有利于烟气中的NO的氧化。
过氧化氢将烟气中的一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO2)、五氧化二氮(N2O5)等高价态氮氧化物，便于与亚硫酸钠干粉反应。
根据本发明的一个实施方式，通过过氧化氢水溶液供给设备将过氧化氢水溶液供给至第一喷淋设备，并将过氧化氢水溶液通过第一喷淋设备进行喷淋至烟气管道内，然后与烟气A在烟气管道内接触并反应，以形成烟气B。在本发明中，氧化步骤在吸收塔之前的烟气管道内进行。将第一喷淋设备设置在烟气管道内，这样可以增加过氧化氢水溶液与烟气的接触时间，从而促进过氧化氢对低价氮氧化物(主要为NO)的快速氧化反应。根据本发明的一个具体实施方式，第一喷淋设备为雾化喷嘴。
<脱硫脱硝步骤>
将烟气B通入吸收塔，将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉喷入吸收塔，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B接触并进行脱硫脱硝反应，从而形成烟气C。这样有利于提高脱硫效率和脱硝效率，并无二次污染，更环保。
在本发明中，以步骤(1)中单位时间内通入的待处理烟气中所含的一氧化氮为1重量份作为基准，单位时间内加入的亚硫酸钠干粉为13.9～21.4重量份，优选为14.3～16.4重量份，更优选为14.7～15.96重量份。这样有利于提高脱硝效率。若亚硫酸钠用量太少，则脱硝效率较低；若亚硫酸钠用量太多，脱硝效率不会有太大提高，反而增加成本；而且，亚硫酸钠用量太多反而会影响吸收剂干粉的吸收，降低脱硫效率。
吸收剂干粉为氧化钙干粉或氢氧化钙干粉。单位时间内加入的吸收剂干粉(氧化钙或氢氧化钙)与单位时间内通入的待处理烟气中所含二氧化硫的摩尔比为钙硫比，其可以为1.1～2.1:1，优选为1.1～1.8:1，更优选为1.1～1.5:1。这样有利于吸收剂干粉对二氧化硫的吸收以及对亚硫酸钠干粉的反应产物硫酸的吸收，从而有利于提高脱硫效率和脱硝效率。
将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉喷入吸收塔时，还向吸收塔内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度少量的水可以促进亚硫酸钠干粉还原烟气B中的氮氧化物，而且，水可以促进吸收剂干粉对二氧化硫的吸收以及对亚硫酸钠干粉的反应产物硫酸的吸收。这样可以显著改善烟气脱硫脱硝效果。适量的水分对烟气脱硫脱硝是有利的，但是，过多的水分则导致吸收剂干粉团聚，从而影响烟气脱硫脱硝效果。
氧化步骤中利用过氧化氢将烟气A中的NO进行氧化，氧化后的产物包括：NO2、N2O5、HNO3、HNO2和H2O，并得到烟气B。然后采用亚硫酸钠干粉和吸收剂干粉与烟气B接触并进行脱硫脱硝反应，反应原理如下：
4Na2SO3+2NO2→N2+4Na2SO4(主)
5Na2SO3+N2O5→N2+5Na2SO4(主)
5Na2SO3+2HNO3→N2+5Na2SO4+H2O(副)
3Na2SO3+2HNO2→N2+3Na2SO4+H2O(副)
4Na2SO3+2NO+O2→N2+4Na2SO4(副)
SO2+H2O→H2SO3(主)
3H2SO3+2Ca(OH)2→Ca(HSO3)2+CaSO3+4H2O(主)
Ca(HSO3)2+2CaSO3+2O2+Ca(OH)2→4CaSO4+2H2O(主)
NO+NO2+Ca(OH)2→Ca(NO2)2+H2O(副)
Ca(NO2)2+O2→Ca(NO3)2(副)
N2O5+Ca(OH)2→Ca(NO3)2+H2O(副)
HNO2+HNO3+1/2O2+Ca(OH)2→Ca(NO3)2+2H2O(副)
在本发明中，吸收剂干粉由吸收剂干粉供给设备供给。亚硫酸钠干粉由亚硫酸钠干粉供给设备供给。增加吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉湿度所用的水由第二喷淋设备供给。第二喷淋设备为加湿器。吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉均为固体粉末。这样用水量小，而且副产物为粉末状产物，不仅降低水的消耗，还节省了副产物结晶提纯的工艺步骤。
在本发明中，吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与烟气B在所述吸收塔中的接触时间为5～30s，优选为6～15s，更优选为9～12s。烟气B在吸收塔内的流速为1～7m/s，优选为2～5m/s，更优选为3～5m/s，如4m/s。这样有利于亚硫酸钠干粉与氮氧化物充分反应，同时有利于吸收剂干粉对二氧化硫的吸收以及对亚硫酸钠干粉的反应产物硫酸的吸收。在本发明中，吸收剂干粉为氧化钙干粉或氢氧化钙干粉，优选为氢氧化钙干粉。氢氧化钙又称为消石灰或熟石灰。氧化钙干粉或氢氧化钙干粉的粒度为100～400目，优选为150～350目，更优选为200～250目。亚硫酸钠干粉的粒度为100～400目，优选为150～350目，更优选为200～300目。这样有利于提高脱硫效率和脱硝效率。
根据本发明的一个实施方式，将烟气B通入吸收塔，将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉分别通过吸收剂干粉供给设备和亚硫酸钠干粉供给设备喷入至吸收塔，且通过第二喷淋设备向吸收塔内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B在吸收塔内接触并反应，从而形成烟气C。烟气C即为脱硫脱硝后的烟气。根据本发明的一个具体实施方式，吸收塔为密相干塔；第二喷淋设备为加湿器。
在本发明中，优选采用密相干塔作为吸收塔，烟气B经引风机引入吸收塔内，与经过水喷淋加湿后的吸收剂干粉和还原剂干粉一起向下流动，充分接触并进行脱硫脱硝反应。吸收塔内还可以设置链式搅拌设备。其的作用是可以产生强烈的湍流，增强了脱硫脱硝传质的过程，增大了吸收剂干粉和还原剂干粉与烟气的接触时间，有效地解决了塔内吸收剂和还原剂分布不均、利用率较低等问题，提高脱硫效率和脱硝效率。
<除尘步骤和循环步骤>
通过除尘设备将所述烟气C进行除尘处理，得到净化烟气。根据本发明的一个实施方式，所述除尘设备为布袋除尘器。经过滤袋过滤，得到符合粉尘排放要求的净化烟气。滤袋上被拦截的颗粒物被吹扫至除尘器灰斗，一部分送入灰仓。主要是硫酸钙和硫酸铵等副产物排入灰仓内。
将未反应完全的吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉循环至所述吸收塔。具体地，可以将未反应完全的吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉通过循环设备循环至所述吸收塔。
净化烟气经排气设备排出，本发明的排气设备为烟囱。净化烟气出口温度为40～100℃。根据本发明的一个实施方式，将所述未反应完全的吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉从所述吸收塔的底部或除尘器灰斗通过循环设备送入所述吸收塔。
根据本发明的一个实施方式，烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺包括以下具体步骤：
(1)将待处理烟气通过预除尘设备进行预除尘处理，得到烟气A；将烟气A通入烟气管道内；将过氧化氢水溶液通过过氧化氢水溶液供给设备供给至第一喷淋设备，然后将过氧化氢水溶液通过第一喷淋设备喷淋至烟气管道内，并与所述烟气A接触以进行氧化反应，得到烟气B。优选地，，所述预除尘设备为电除尘器；所述第一喷淋设备为雾化喷嘴；
(2)将烟气B通入吸收塔，将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉分别通过吸收剂干粉供给设备和亚硫酸钠干粉供给设备喷入至吸收塔，且通过第二喷淋设备向吸收塔内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B在吸收塔内接触并反应，从而形成烟气C。优选地，所述吸收塔为密相干塔；所述第二喷淋设备为加湿器。
任选地，上述工艺还包括如下步骤：
将所述烟气C通过除尘设备进行除尘处理，得到净化烟气。优选地，所述除尘设备为布袋除尘器。
任选地，上述工艺还包括如下步骤：
将未反应完全的吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉循环至所述吸收塔内。
本发明的脱硫脱硝效率高，产物无二次污染。未反应完全的吸收剂和还原剂可以循环利用，提高了利用率。脱硫脱硝半干法一体化工艺运行成本低，设备简单占地面积小，且适应多种烟气，对烟气负荷波动适应性强。
实施例1
本实施例1采用如图1所示的烟气脱硫脱硝的半干法一体化装置进行一体化脱硫脱硝。
(1)将来自烧结机的待处理烟气通过电除尘器5进行预除尘处理并除去颗粒物质，得到烟气A；并将烟气A通入烟气管道内。将浓度为27.5wt％的过氧化氢水溶液通过过氧化氢水溶液供给设备3供给至位于烟气管道内的雾化喷嘴4；然后将过氧化氢水溶液通过雾化喷嘴4喷淋至烟气管道内，并与烟气A在烟气管道内接触以进行氧化反应，从而形成烟气B。
(2)将烟气B通入密相干塔6，将氢氧化钙干粉通过吸收剂干粉供给设备1喷入密相干塔6内，以及将亚硫酸钠干粉通过亚硫酸钠干粉供给设备2喷入密相干塔6内，且通过加湿器7向密相干塔6内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与烟气B接触10s并发生脱硫脱硝反应，从而形成烟气C。待处理烟气的烟气参数以及工艺参数见表1。表1中所述“烟气”即为待处理烟气。
将烟气C采用布袋除尘器8进行除尘处理，得到净化烟气。净化烟气通过烟囱10排出。脱硫效率和脱硝效率如表2所示。将未反应完全的氢氧化钙干粉和亚硫酸钠干粉送入密相干塔6进行循环利用。副产物硫酸钙和硫酸钠等排入至灰仓9。
表1
参数 数值 单位
装置入口烟气量(工况) 1151648 m<sup>3</sup>/h
装置入口烟气量(标况湿) 800000 Nm<sup>3</sup>/h
脱硫脱硝装置入口烟气温度 120 ℃
SO<sub>2</sub>入口浓度 2400 mg/Nm<sup>3</sup>
NO入口浓度 210 mg/Nm<sup>3</sup>
烟气含湿量 10 ％
烟气含氧量 18 ％
烟气含尘量 120 mg/Nm<sup>3</sup>
烟道内烟气流速 12 m/s
空塔烟气流速 3.8 m/s
H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>/NO重量份数之比 1.7 —
Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>/NO重量份数之比 14.7 —
钙硫比 1.3 —
H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>质量分数 27.5 ％
过氧化氢水溶液喷入量 1039 kg/h
亚硫酸钠纯度 98 ％
亚硫酸钠粒度 200～300 目
亚硫酸钠用量 2520 kg/h
吸收剂(消石灰)纯度 90 ％
吸收剂(消石灰)粒度 200～300 目
氢氧化钙(消石灰)用量 3207 kg/h
表2
项目 单位 数值
脱硫效率 ％ 99.7
脱硝效率 ％ 95.2
实施例2
除亚硫酸钠干粉工艺参数不同之外，其他工艺参数与实施例1均相同。本比较例的亚硫酸钠干粉的工艺参数参见表3。脱硫效率和脱硝效率参见表4。
表3
参数 数值 单位
Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>/NO重量份数之比 21.4 —
表4
项目 单位 数值
脱硫效率 ％ 99.6
脱硝效率 ％ 95.8
比较例1
除亚硫酸钠干粉工艺参数不同之外，其他工艺参数与实施例1均相同。本比较例的亚硫酸钠干粉的工艺参数参见表5。脱硫效率和脱硝效率参见表6。
表5
参数 数值 单位
Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>/NO重量份数之比 10.5 —
表6
项目 单位 数值
脱硫效率 ％ 99.4
脱硝效率 ％ 85.7
比较例2
除亚硫酸钠干粉工艺参数不同之外，其他工艺参数与实施例1均相同。本比较例的亚硫酸钠干粉的工艺参数参见表7。脱硫效率和脱硝效率参见表8。
表7
参数 单位 数值
Na<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>/NO重量份数之比 — 12.6
表8
项目 单位 数值
脱硫效率 ％ 99.5
脱硝效率 ％ 91.9
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将待处理烟气进行预除尘处理，得到烟气A；将所述烟气A与过氧化氢水溶液接触以进行氧化反应，得到烟气B；
(2)将所述烟气B通入吸收塔，同时将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉喷入吸收塔，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B接触并进行脱硫脱硝反应，从而形成烟气C；
其中，以步骤(1)中单位时间内通入的待处理烟气中所含的一氧化氮为1重量份作为基准，步骤(2)中单位时间内加入的亚硫酸钠干粉为13.9～21.4重量份。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，以步骤(1)中单位时间内通入的待处理烟气中所含的一氧化氮为1重量份作为基准，步骤(2)中单位时间内加入的亚硫酸钠干粉为14.3～16.4重量份。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，步骤(2)中，将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉喷入吸收塔时，还同时向吸收塔内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述吸收剂干粉为氧化钙干粉或氢氧化钙干粉。
5.根据权利要求4所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，步骤(2)中单位时间内加入的吸收剂干粉与步骤(1)中单位时间内通入的待处理烟气中所含二氧化硫的摩尔比为钙硫比，其为1.1～2.1:1。
6.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于：
步骤(2)中，所述吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与烟气B在吸收塔内的接触时间为5～30s；
步骤(2)中，所述烟气B在吸收塔内的流速为1～7m/s。
7.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，步骤(1)中，过氧化氢水溶液的浓度为15～35wt％；且以单位时间内通入的待处理烟气中所含一氧化氮为1重量份作为基准，单位时间内加入的过氧化氢水溶液中的H2O2为1.13～4.8重量份。
8.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于：
步骤(1)中，所述过氧化氢水溶液与所述烟气A在烟气管道内接触，且接触时间为1～20s；
步骤(1)中，所述烟气A在烟气管道内的流速为6～15m/s。
9.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，步骤(1)中，将过氧化氢水溶液喷淋到烟气管道内，并与所述烟气A接触以进行氧化反应。
10.根据权利要求1～9任一项所述的烟气脱硫脱硝的半干法一体化工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：
(1)将待处理烟气通过预除尘设备进行预除尘处理，得到烟气A；将烟气A通入烟气管道内；将过氧化氢水溶液通过过氧化氢水溶液供给设备供给至第一喷淋设备，然后将过氧化氢水溶液通过第一喷淋设备喷淋至烟气管道内，并与所述烟气A接触以进行氧化反应，得到烟气B；
(2)将烟气B通入吸收塔，将吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉分别通过吸收剂干粉供给设备和亚硫酸钠干粉供给设备喷入至吸收塔，且通过第二喷淋设备向吸收塔内喷入水以增加吸收剂干粉的湿度和亚硫酸钠干粉的湿度，并且吸收剂干粉和亚硫酸钠干粉与所述烟气B在吸收塔内接触并进行脱硫脱硝反应，从而形成烟气C；其中，所述吸收塔为密相干塔。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101385943A (zh) * 2008-10-17 2009-03-18 中电投远达环保工程有限公司 基于半干法同时脱除工艺
CN201239608Y (zh) * 2008-06-27 2009-05-20 中电投远达环保工程有限公司 半干法同时脱硫脱硝一体化系统
CN101632897A (zh) * 2009-08-07 2010-01-27 清华大学 一种同时脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法
CN103212281A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 江苏中显集团有限公司 一种烟气脱硫脱硝一体化方法及其专用装置
CN107983119A (zh) * 2017-12-05 2018-05-04 中晶环境科技股份有限公司 基于臭氧强制氧化的干法脱硫脱硝方法
CN207667430U (zh) * 2017-12-07 2018-07-31 中晶环境科技股份有限公司 干法烟气脱硫脱硝装置
CN109833748A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中科天龙（厦门）环保股份有限公司 一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201239608Y (zh) * 2008-06-27 2009-05-20 中电投远达环保工程有限公司 半干法同时脱硫脱硝一体化系统
CN101385943A (zh) * 2008-10-17 2009-03-18 中电投远达环保工程有限公司 基于半干法同时脱除工艺
CN101632897A (zh) * 2009-08-07 2010-01-27 清华大学 一种同时脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法
CN103212281A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 江苏中显集团有限公司 一种烟气脱硫脱硝一体化方法及其专用装置
CN109833748A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 中科天龙（厦门）环保股份有限公司 一种近零排放用烟气协同脱硫脱硝除尘组合工艺
CN107983119A (zh) * 2017-12-05 2018-05-04 中晶环境科技股份有限公司 基于臭氧强制氧化的干法脱硫脱硝方法
CN207667430U (zh) * 2017-12-07 2018-07-31 中晶环境科技股份有限公司 干法烟气脱硫脱硝装置

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