CN114130154B - 低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置 - Google Patents

低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114130154B
CN114130154B CN202010912756.9A CN202010912756A CN114130154B CN 114130154 B CN114130154 B CN 114130154B CN 202010912756 A CN202010912756 A CN 202010912756A CN 114130154 B CN114130154 B CN 114130154B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
adsorbent
denitration
gas
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010912756.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114130154A (zh
Inventor
郭大为
张晨昕
何金龙
毛安国
张久顺
张春城
王巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Research Institute of Petroleum Processing, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
Priority to CN202010912756.9A priority Critical patent/CN114130154B/zh
Publication of CN114130154A publication Critical patent/CN114130154A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114130154B publication Critical patent/CN114130154B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/104—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B01D2253/1124—Metal oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40086—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by using a purge gas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置，所述低温烟气脱硝方法包括：将烟气引入脱硝反应器中与脱硝吸附剂接触，在温度为20～150℃的条件下吸附脱除粗烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气；将待生脱硝吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用。本发明提供的方法在低温下处理烟气中的氮氧化物，利于在用烟气处理流程上的安排，避免二次污染，节省成本。

Description

低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置
技术领域
本发明属于烟气处理技术领域，具体为烟气干法脱硝方法。
背景技术
随着经济社会的快速发展，我国对工业废气中硫氧化物(SOx，简称硫)、氮氧化物(NOx，简称硝)的排放限制越来越严格。多年来通过技术的引进、吸收、革新，形成了多种脱硫、脱硝的技术路线，如相态上可归纳为湿法(如石灰石-石膏法、氨法、双减法、海水法脱硫和臭氧、过氧化氢、亚氯酸钠、高锰酸钾法氧化脱硝等)、半干法(如旋转喷雾法、循环流化床等)和干法(如电子束照射法、活性焦脱硫等)。当然，各种技术方法在使用上具有最佳的反应操作条件，其中最为敏感的就是烟气的温度。当烟气温度高于反应温度时需要预先降温，反之烟气温度低于反应温度值则需要预先升温，无论降温或升温，无论温度升降幅度多大，都会给基于烟气温度的能量综合利用带来不利影响。
目前，大部分工业烟气的排出放温度在150～250℃。占市场份额85％左右的湿法脱硫过程，其作用温度在50～60℃，部分加装除雾脱白设施的装置的烟气出口温度在20～50℃；半干法脱硫的作用温度在85～95℃；活性焦法脱硫的作用温度在120～150℃，所以为了适应脱硫技术作用的发挥通常要对烟气降温。而传统的选择性催化还原脱硝技术虽然效率高、工艺成熟可靠，但催化反应的作用窗口敏感，温度在320～450℃；而180～300℃的中低温烟气脱硝技术尚未达到成熟阶段；至于180℃以下的低温烟气脱硝技术作为需求热点正处于探索开发阶段，所以对于烟气脱硝过程而言在多数场合下要对烟气升温。因此，针对烟气的降温与升温，既影响烟气能量综合利用水平也不可避免提高了烟气处理的操作成本。
此外，传统的烟气处理上的组合基本上是选择性催化还原脱硝单元在先、脱硫单元在后，这样在脱硝阶段因为氨气、氧气、硫氧化物等之间的相互作用，会生成硫酸铵、硫酸氢铵、三氧化硫等副产物，对烟气下游的换热设备、反应设备、烟囱等造成积垢、腐蚀、蓝羽现象等二次污染。
虽然目前已有同时烟气脱硫脱硝的新技术涌现出来，如CN101209391A、CN109663496A公开了针对低温150～300℃和高温400～600℃同时脱硫脱硝技术，但是鉴于目前烟气的脱硫装置已经广泛存在而且部分装置建成不久，短期内推倒重来代价较大，所以针对已有的脱硫之后的烟气再实施低温脱硝，虽是权宜之计，也是当务之急。
传统的选择性催化还原脱硝模式多为蜂窝状规整催化剂床层，CN109621707A公开了一种循环流化床装置，烟气处理温度是135℃～180℃，低于此温度需要加热烟气；催化剂无再生过程。
发明内容
针对现有烟气低温脱硝技术上的不足，在现有技术的基础上，本发明要解决的技术问题是提供150℃以下甚至温度更低的烟气干法脱硝的方法和装置。
本发明要解决的技术问题之二是提供一种综合地烟气脱硫脱硝的方法和装置。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种低温烟气脱硝方法，包括如下步骤：
将粗烟气引入脱硝反应器中，与吸附剂接触，在温度为20～150℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气；将吸附了氮氧化物的待生吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用。
一种低温烟气脱硝反应装置，包括脱硝反应器(2)、吸附剂再生器(13)和超净除尘器(4)，其中，所述的脱硝反应器和所述吸附剂再生器均为下部提升管段、上部密相段的流化床反应器，所述的脱硝反应器的待生剂出口连通所述的吸附剂再生器底部，所述的吸附剂再生器的再生剂出口连通所述的脱硝反应器底部的再生剂入口；所述的脱硝反应器顶部的烟气出口连通所述超净除尘器，所述超净除尘器底部吸附剂出口连通所述脱硝反应器密相段底部；
所述脱硝反应器的提升段底部设有第三气体入口和烟气入口，所述脱硝反应器的密相段底部设有、待生剂出口和吸附剂卸出口；
所述吸附剂再生器的提升段底部设有第一气体入口和待生剂入口，所述吸附剂再生器的密相段底部设有第二气体入口和再生剂出口，顶部设有尾气出口。
一种烟气脱硫脱硝方法，包括：
(1)含有硫氧化物、氮氧化物的粗烟气进行烟气脱硫得到脱硫后的粗烟气，所述烟气脱硫选自湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫方法中的一种；
(2)来自步骤(1)的脱硫后的粗烟气直接引入脱硝反应器，脱硝反应器中，与吸附剂接触，在温度为20～150℃、压力为-10～150kPa的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气；将吸附了氮氧化物的待生吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用。
一种烟气脱硫脱硝反应装置，所述的装置包括：
(1)烟气脱硫单元；
(2)与烟气脱硫单元烟气出口连通的上述的低温脱硝反应装置。
本发明公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。本发明提供的低温烟气脱硝方法的有益效果为：
本发明提供的烟气脱硝方法在低温下处理烟气中的氮氧化物，有利于在用烟气处理流程上的安排，无二次污染，节省成本。
本发明提供的烟气脱硫脱硝方法的有益效果为：可以充分发挥现有脱硫装置的潜力，不必经过大规模颠覆式的改造来实现烟气的脱硫脱硝目的，具有较好的经济效益。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的低温烟气脱硝方法的一种实施方式的工艺流程图。
附图标记说明：
1.烟气入口，2.脱硝反应器，3.脱硝反应器烟气出口，4.超净除尘器，5.净化烟气出口，6.超净除尘器吸附剂出口，7.吸附剂返回入口，8.脱硝反应器密相段，9.吸附剂卸出口，10-待生剂出口，11-循环吸附剂出口，12.吸附剂再生器待生剂入口，13.吸附剂再生器，14.再生剂出口，15.再生剂入口，16.循环吸附剂入口，17.第一气体入口，18.第二气体入口，19.第三气体入口，20.吸附剂再生器尾气出口，21.吸附剂再生器密相段。
具体实施方式
以下对本发明公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。文中所提到的压力均指表压。
在本申请中，所谓“上部”、“下部”、“底部”均是基于容器或部件的相对位置关系而言的。其中，所述的“底部”是指容器由下至上0-10％的位置，所述的“顶部”是指容器由下至上90-100％的位置。
除非另有说明，本文所用的术语具有与本领域技术人员通常所理解的相同的含义，如果术语在本文中有定义，且其定义与本领域的通常理解不同，则以本文的定义为准。
一种低温烟气脱硝方法，包括如下步骤：
将粗烟气引入脱硝反应器中，与吸附剂接触，在温度为20～150℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气；将吸附了氮氧化物的待生吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用。
可选地，引入所述脱硝反应器的粗烟气的温度为40～150℃；所述脱硝反应器的操作压力为-10～150kPa；所述吸附剂再生器的操作条件为：温度为110～400℃，压力为-10～150kPa。优选地，所述的脱硝反应器的操作条件为：温度为30～120℃，压力为-5～10kPa。所述吸附剂再生器的操作条件为：温度为190～225℃，压力为-5～8kPa。
所述吸附剂为催化裂化催化剂、IB、IIB和VIII族金属的氧化物，或者为它们中两者、三者或更多化合物的组合。优选地，所述吸附剂为催化裂化催化剂、氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化钛、氧化钒、氧化铁、氧化铜和氧化锌中一种或至少两种的组合，更优选为催化裂化催化剂。
优选地，脱硝反应中吸附剂的用量以NOx与吸附剂的质量比计，为1:5～200、更优选为1：5～100。
可选地，所述的还原性气体为氢气、氨气、一氧化碳、含有1～5个碳原子的烷烃和含有1～5个碳原子的烯烃中的一种或几种的混合物。所述的混合气体是指含有还原性气体、氧气和惰性气中的一种或几种的混合物。其中惰性气优选氮气和/或水蒸气。
可选地，低温脱硝方法还包括步骤，脱硝后烟气经超净除尘器后得到净化烟气和脱硝吸附剂，将得到的脱硝吸附剂返回脱硝反应器中循环使用；将所述净化烟气排空或者引入能量回收单元换热后排空。
一种低温烟气脱硝反应装置，包括脱硝反应器、吸附剂再生器和超净除尘器，其中，所述的脱硝反应器和所述吸附剂再生器均为下部提升管段、上部密相段的流化床反应器，所述的脱硝反应器的待生剂出口连通所述的吸附剂再生器底部，所述的吸附剂再生器的再生剂出口连通所述的脱硝反应器底部的再生剂入口；所述的脱硝反应器顶部的烟气出口连通所述超净除尘器，所述超净除尘器底部吸附剂出口连通所述脱硝反应器密相段底部；
所述脱硝反应器的提升段底部设有第三气体入口和烟气入口，所述脱硝反应器的密相段底部设有、待生剂出口和吸附剂卸出口；
所述吸附剂再生器的提升段底部设有第一气体入口和待生剂入口，所述吸附剂再生器的密相段底部设有第二气体入口和再生剂出口，顶部设有尾气出口。
可选地，所述脱硝反应器中，所述密相段底部和所述提升段底部还经吸附剂循环管线连通。
一种烟气脱硫脱硝方法，包括：
(1)含有硫氧化物、氮氧化物的粗烟气进行烟气脱硫得到脱硫后的粗烟气，所述烟气脱硫选自湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫方法中的一种；
(2)来自步骤(1)的脱硫后的粗烟气直接引入脱硝反应器，脱硝反应器中，与吸附剂接触，在温度为20～150℃、压力为-10～150kPa的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气；将吸附了氮氧化物的待生吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用。
本发明提供的方法中，含有硫氧化物、氮氧化物的粗烟气进入烟气脱硫单元，在烟气脱硫单元中在10-150℃的条件下脱除烟气中的硫氧化物，脱硫烟气经烟气脱硫单元的烟气出口排出。其中，所述湿法脱硫单元排出的脱硫烟气温度在10～60℃；所述半干法脱硫单元排出的脱硫烟气温度在80～110℃；所述干法脱硫单元排出的脱硫烟气温度在110～150℃。
可选地，引入所述脱硝反应器的粗烟气的温度为40～150℃；所述吸附剂再生器的操作条件：温度为110～400℃，压力为-10～150kPa。
优选地，所述的脱硝反应器的操作条件：温度为30～120℃，压力为-5～10kPa；所述吸附剂再生器的操作条件：温度为190～225℃，压力为-5～8kPa。
本发明提供的烟气脱硝方法中，所述吸附剂为催化裂化催化剂、氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化钛、氧化钒、氧化铁、氧化铜和氧化锌中一种或至少两种的组合。优选催化裂化催化剂。
脱硝吸附剂的用量以NOx与吸附剂的质量比计，为1：5～200；优选1：5～100。
本发明提供的烟气脱硝方法中，步骤(2)中所述脱硝反应器为流化床反应器，由下部提升段和上部的密相段组成，所述的提升管底部引入脱硫后烟气和提升气，所述的提升气中含有还原性气体和/或惰性气体。
可选地，进入所述脱硝反应器的还原性气体的物质的量为使烟气进料中的氮氧化物转化为氮气的化学计量的80％～110％。
可选地，步骤(2)中所述吸附剂再生器为流化床反应器，由下部提升段和上部的密相段组成，所述的提升管底部引入第一股混合气体，所述的密相段底部引入第二股混合气体，所述的混合气体选自还原性气体、氧气和惰性气体中的一种或两种以上的混合物；其中，引入吸附剂再生器中还原性气体物质的量为使烟气进料中的氮氧化物转化为氮气的化学计量的90％～100％。
进入所述吸附剂再生器中的氧气物质的量为引入吸附剂再生器中还原性气体的物质的量的10％～60％。这部分氧气具有引发气固再生反应的作用。
可选地，所述的脱硝反应器中，密相段底部的部分吸附剂作为循环吸附剂返回所述提升段底部，进入提升段后向上流动。
可选地，所述的循环吸附剂为吸附剂总量的10％-50％。
可选地，脱硝后烟气经超净除尘器后得到净化烟气和脱硝吸附剂，将得到的脱硝吸附剂返回脱硝反应器中循环使用；将所述净化烟气排空或者引入能量回收单元换热后排空。
一种烟气脱硫脱硝反应装置，所述的装置包括：
(1)烟气脱硫单元；
(2)与烟气脱硫单元的烟气出口连通的上述低温脱硝反应装置。
所述的脱硫单元为湿法脱硫单元、半干法脱硫单元或干法脱硫单元。
烟气脱硫单元的烟气出口连通低温脱硫单元的烟气进口，所述的低温烟气脱硝反应装置，包括脱硝反应器、吸附剂再生器和超净除尘器；其中，所述的脱硝反应器为流化床反应器，优选其下部为提升管段，上部为管径扩大的密相段，所述的提升段底部设有烟气入口、再生剂入口和第三气体入口，所述的密相段底部设有待生剂出口、回收吸附剂入口和吸附剂卸出口，脱硝反应器顶部设有烟气出口；所述吸附剂再生器为流化床反应器，优选其下部为提升管段，上部为管径扩大的密相段，所述的提升段底部设有第一气体入口和待生剂入口，所述的密相段底部设有第二气体入口和再生剂出口，吸附剂再生器顶部设有尾气出口；
所述的脱硝反应器待生剂出口连通所述吸附剂再生器待生剂入口，所述的吸附剂再生器的再生剂出口连通所述脱硝反应器的再生剂入口；所述的脱硝反应器顶部的烟气出口连通所述超净除尘器，所述超净除尘器底部吸附剂出口连通所述脱硝反应器回收吸附剂入口。
可选地，所述脱硝反应器中，所述密相段底部和所述提升段底部经吸附剂循环管线连通。
优选地，所述超净除尘器为布袋式除尘器。
本发明提供的烟气脱硫脱硝装置，含有硫氧化物、氮氧化物的粗烟气进入烟气脱硫单元，在烟气脱硫单元中在10-150℃的条件下脱除烟气中的硫氧化物，脱硫烟气经烟气脱硫单元的烟气出口排出。其中，所述湿法脱硫单元排出的脱硫烟气温度在10～60℃；所述半干法脱硫单元排出的脱硫烟气温度在80～110℃；所述干法脱硫单元优选为活性焦法操作单元，所述活性焦干法脱硫单元排出的脱硫烟气温度在110～150℃。
脱硫烟气经烟气入口进入所述脱硝反应器中，与吸附剂接触，在20-150℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气，将吸附了氮氧化物的待生吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用。
可选地，从所述脱硝反应器提升段底部引入脱硫后的粗烟气；吸附剂从提升段底部引入，吸附剂与烟气接触后提升至所述脱硝反应器的上部进行气固重力沉降预分离，分离出的脱硫脱硝后烟气进入超净除尘器，分离得到净化烟气和吸附剂；吸附剂返回所述脱硝反应器中。
可选地，所述脱硝反应器的密相段至少有3个出口，分别为待生剂出口、循环吸附剂出口和吸附剂卸出口；所述吸附剂卸出口用于卸出吸附剂、待生剂出口用于输送待生吸附剂去换热单元和吸附剂再生器、循环吸附剂出口用于输送自循环吸附剂返回脱硝反应器底部的稀相提升管段并调节稀相提升管段内吸附剂的密度。
可选地，所述吸附剂再生器为稀相流化床、密相流化床或兼具稀相流化床段和密相流化床段的组合反应器，从吸附剂再生器的底部引入还原性气体、氧气和惰性气体中一种或几种的混合气体；使待生吸附剂经所述混合气体接触脱附再生后在吸附剂再生器的上部进行气固分离，得到再生尾气和再生吸附剂；所述再生吸附剂经控制阀返回脱硝反应器的底部进行再利用。
可选地，吸附剂再生器中，从吸附剂再生器的底部的第一气体入口引入第一股还原性气体、氧气和惰性气的混合气体，并做提升气，使第一股混合气体与待生吸附剂接触反应；从吸附剂再生器的密相段底部的第二气体入口引入第二股还原性气体、氧气和惰性气的混合气体，做为松动气，使第二股混合气体与密相段的吸附剂接触反应。所述的惰性气为氮气或水蒸气。
当惰性气体为氮气时，可以引入空气。
由脱硝反应器的第三气体入口可引入还原气和空气作为第三股混合气体，其进料位置可为脱硝反应器提升管的底部或密相段的下部。
本发明公开采用干法相态在低温下处理烟气中的氮氧化物，利于在用烟气处理流程上的安排，避免二次污染，节省成本。
下面将结合附图所示的优选实施方式来进一步说明本申请，但是并不因此而限制本申请。
图1为本发明提供的低温烟气脱硝方法的一种优选实施方式的工艺流程图。如图1所示，低温烟气脱硝方法，包括：将脱硫后粗烟气1由脱硝反应器2的底部引入到脱硝反应器2中与吸附剂接触，烟气中的氮氧化物被吸附在吸附剂表面，经过重力沉降进行初步气固分离，分离后的吸附剂颗粒落回脱硝反应器密相段8，脱硝烟气从烟气出口3进入超净除尘器4，脱硝烟气中夹带的吸附剂进一步分离，净化烟气经净化烟气出口5出装置，回收的吸附剂颗粒经回收吸附剂出口6和回收吸附剂进口7返回脱硝反应器的密相段8；一部分使用后的吸附剂仍有一定的氮氧化物的脱除能力，可以通过循环吸附剂出口11和循环吸附剂入口16返回脱硝反应器2的底部重复利用；另一部分待生吸附剂通过待生剂出口10和待生剂入口12进入吸附剂再生器13的下部，与经吸附剂再生器13底部第一气体入口17进入的还原性气体和空气接触并被提升到吸附剂再生器13的上部，经过气固分离后待生吸附剂落入吸附剂再生器13的密相段21，在密相段21中待生吸附剂与经第二气体入口进入的还原性气体和空气接触反应，脱除氮氧化物恢复吸附活性，再生吸附剂经再生剂出口14和再生剂入口15返回脱硝反应器2中继续使用，经过反应后的两股还原性气体和空气汇集后经尾气出口20排出，进到下游单元换热后排空。
如果脱硝反应器2处理烟气的温度低于吸附剂再生器13所需的温度，则需要对进入吸附剂再生器13的气体、待生吸附剂采取加热措施，具体的加热方式有很多公知的选项，在此不做赘述。
下面通过实施例进一步说明本发明提供的方法，但本发明并不因此而受到限制。
实施例1
采用图1所示的装置和流程，吸附剂采用常规的催化裂化催化剂RSC-2006新鲜剂(中国石化催化剂有限公司齐鲁分公司生产)。先将RSC-2006新鲜吸附剂通过储罐装入脱硝反应器中，脱硝反应器操作温度180℃左右，压力6～10kPa；吸附剂再生器操作温度为190℃，压力5～8kPa，吸附剂再生器的第一气体入口进入的混合气体为氨气和空气，其中还原性气体的摩尔进料量为将脱硝反应器的烟气进料中的氮氧化物还原为氮气的理论摩尔总量的70％；吸附剂再生器的第二气体入口引入的第二股混合气体为氨气和空气，其中还原性气体的摩尔进料量为脱硝反应器的烟气进料中的氮氧化物还原为氮气的理论摩尔总量的25％～30％。吸附剂在装置中的总藏量为1.5kg左右，烟气流率为10Nm3/h。当试验装置处于稳定操作阶段时，吸附剂循环量在2kg/h～3kg/h，且脱硝剂的自循环控制阀按需处于关闭或开启状态。
脱硝反应器和吸附剂再生器的负压状态采用引风机造成。原料和尾气采用MGS900多组分连续气体测量系统(由北京杰席特科技有限公司提供，核心仪器为美国MKS公司的Multigas2030型号的FT-IR)在线分析，粗烟气采用配制的烟气，组成如表1所示，实验结果见表2。
实施例2～实施例7
改变烟气脱硝温度，步长30℃，温度分别为150℃、120℃、90℃、60℃、30℃、20℃，试验装置、方法和烟气组成同实施例1，脱硝反应器和吸附剂再生器的操作条件具体见表2。每次试验均另行装入新鲜吸附剂，构成实施例2～实施例6，实验结果见表3。
表1配制粗烟气组成(均值)
Figure BDA0002663894440000121
表2脱硝反应器及吸附剂再生器操作条件
Figure BDA0002663894440000131
表3烟气处理尾气组成
Figure BDA0002663894440000141
由表3可知，随着烟气处理温度降低，脱硝效果变好，脱硝率由50％提高到98％，可以满足氮氧化物不超过50mg/Nm3的超净排放指标。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (17)

1.一种低温烟气脱硝方法，其特征在于，包括如下步骤：
将粗烟气引入脱硝反应器中，与吸附剂接触，在温度为20~150℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气；将吸附了氮氧化物的待生吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气体的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用；所述吸附剂再生器的操作条件：温度为190~225℃，压力为-10~150kPa，所述吸附剂为催化裂化催化剂，所述的还原性气体为氨气。
2.按照权利要求1所述的低温烟气脱硝方法，其特征在于，引入所述脱硝反应器的粗烟气的温度为40~150℃；所述脱硝反应器的操作压力为-10~150kPa 。
3.按照权利要求2所述的低温烟气脱硝方法，其特征在于，所述的脱硝反应器的操作条件：温度为30~120℃，压力为-5~10kPa。
4.按照权利要求1-3中任一种所述的低温烟气脱硝方法，其特征在于，所述吸附剂再生器的操作条件：压力为-5~8kPa。
5.按照权利要求1-3中任一种所述的低温烟气脱硝方法，其特征在于，脱硝吸附剂的用量以NOx与吸附剂的质量比计，为1:（5~200）。
6.按照权利要求1-3中任一种所述的低温烟气脱硝方法，其特征在于，脱硝后烟气经超净除尘器后得到净化烟气和脱硝吸附剂，将所述的脱硝吸附剂返回脱硝反应器中循环使用；将所述净化烟气排空或者引入能量回收单元换热后排空。
7.一种烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，包括：
（1）含有硫氧化物、氮氧化物的粗烟气进行烟气脱硫得到脱硫后的粗烟气，所述烟气脱硫选自湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫方法中的一种；
（2）来自步骤（1）的脱硫后的粗烟气直接引入脱硝反应器，脱硝反应器中，与吸附剂接触，在温度为20~150℃、压力为-10~150kPa的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物后得到脱硝后烟气；将吸附了氮氧化物的待生吸附剂引入吸附剂再生器中，与还原性气体、氧气和惰性气体的混合气体接触反应，得到的再生吸附剂循环使用；所述吸附剂再生器的操作条件：温度为190~225℃，压力为-10~150kPa，所述吸附剂为催化裂化催化剂，所述的还原性气体为氨气。
8.按照权利要求7所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，引入所述脱硝反应器的粗烟气的温度为40~150℃。
9.按照权利要求7 所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，所述的脱硝反应器的操作条件：温度为30~120℃，压力为-5~10kPa；所述吸附剂再生器的操作条件：压力为-5~8kPa。
10.按照权利要求7或8所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，所述吸附剂的用量以NOx与吸附剂的质量比计，为1：5~200。
11.按照权利要求10所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，所述吸附剂的用量以NOx与吸附剂的质量比计为1：5~100。
12.按照权利要求7-11中任一种所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，步骤（2）中所述脱硝反应器为流化床反应器，由下部提升管段和上部的密相段组成，所述的提升管底部引入脱硫后烟气和提升气，所述的提升气中含有还原性气体和惰性气体。
13.按照权利要求12所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，进入所述脱硝反应器的还原性气体的总物质的量为使烟气中氮氧化物转化为氮气的化学计量的80%~110%。
14.按照权利要求7-11中任一种所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，步骤（2）中所述吸附剂再生器为流化床反应器，由下部提升管段和上部的密相段组成，所述的提升管底部引入第一股混合气体，所述的密相段底部引入第二股混合气体，所述的混合气体包括还原性气体、氧气和惰性气体；
其中，引入吸附剂再生器中还原性气体物质的量为使所述脱硝反应器中的烟气进料中的氮氧化物转化为氮气的化学计量的90%~100%；
引入所述吸附剂再生器中的氧气的物质的量为引入吸附剂再生器中还原性气体的物质的量的10%~60%。
15.按照权利要求7-11中任一种所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，所述的脱硝反应器中，密相段底部的部分吸附剂作为循环吸附剂返回提升管段底部，进入提升管后向上流动。
16.按照权利要求15所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，所述的循环吸附剂为吸附剂总量的10%~50%。
17.按照权利要求7-11中任一种所述的烟气脱硫脱硝方法，其特征在于，脱硝后烟气经超净除尘器后得到净化烟气和脱硝吸附剂，得到的脱硝吸附剂返回脱硝反应器中循环使用；净化烟气排空或者引入能量回收单元换热后排空。
CN202010912756.9A 2020-09-03 2020-09-03 低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置 Active CN114130154B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010912756.9A CN114130154B (zh) 2020-09-03 2020-09-03 低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010912756.9A CN114130154B (zh) 2020-09-03 2020-09-03 低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114130154A CN114130154A (zh) 2022-03-04
CN114130154B true CN114130154B (zh) 2023-05-05

Family

ID=80438157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010912756.9A Active CN114130154B (zh) 2020-09-03 2020-09-03 低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114130154B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469662A (en) * 1981-09-10 1984-09-04 Mitsui Mining Company Limited Method of removing sulfur oxides and nitrogen oxides by dry process
JPH0226618A (ja) * 1988-07-14 1990-01-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd 改良された排煙脱硫脱硝法
CN102380369A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 中国石油化工股份有限公司 一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法
CN102397784A (zh) * 2010-09-16 2012-04-04 中国石油化工股份有限公司 一种再生气含硫化氢的烟气脱硫脱氮吸附剂的再生方法
CN105983294A (zh) * 2015-02-10 2016-10-05 中国石油化工股份有限公司 一种脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法
CN109663496A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 中国石油化工股份有限公司 一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法
CN111068456A (zh) * 2018-10-22 2020-04-28 中国石油化工股份有限公司 一种烟气脱硫脱氮方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469662A (en) * 1981-09-10 1984-09-04 Mitsui Mining Company Limited Method of removing sulfur oxides and nitrogen oxides by dry process
JPH0226618A (ja) * 1988-07-14 1990-01-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd 改良された排煙脱硫脱硝法
CN102380369A (zh) * 2010-08-31 2012-03-21 中国石油化工股份有限公司 一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法
CN102397784A (zh) * 2010-09-16 2012-04-04 中国石油化工股份有限公司 一种再生气含硫化氢的烟气脱硫脱氮吸附剂的再生方法
CN105983294A (zh) * 2015-02-10 2016-10-05 中国石油化工股份有限公司 一种脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法
CN109663496A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 中国石油化工股份有限公司 一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法
CN111068456A (zh) * 2018-10-22 2020-04-28 中国石油化工股份有限公司 一种烟气脱硫脱氮方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114130154A (zh) 2022-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101592449B (zh) 一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法
WO2019137056A1 (zh) 一种基于氧载体/碳载体的生物质化学链气化方法及装置
CN111068456B (zh) 一种烟气脱硫脱氮方法
CN106994287A (zh) 一种用于燃煤电站烟气干法脱硫脱硝的系统和方法
CN105944499B (zh) 一种变温吸附脱除工业尾气中二氧化硫的方法
JP2022522202A (ja) 産業排ガスの貯蔵・還元・脱硝システムおよび方法
CN111961504B (zh) 一种有机固废制取可燃气的装置和方法
CN101987295B (zh) 一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法
CN108704474A (zh) 焦炉烟气及克劳斯尾气组合处理工艺
WO2013013506A1 (zh) 脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法
CN109663496B (zh) 一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法
CN108654363B (zh) 耦合焦炉烟气余热及硫污染物制酸工艺
CN108786441B (zh) 焦炉烟气电迁移脱硫制硫磺工艺
CN206762584U (zh) 一种用于燃煤电站烟气干法脱硫脱硝的系统
CN114130154B (zh) 低温烟气脱硝方法和装置、烟气脱硫脱硝方法和装置
CN102019143A (zh) 烟气联合脱硫脱硝方法及其专用装置
CN108014761B (zh) 一种吸附剂的再生方法以及一种烟气净化方法
CN104549567A (zh) 降低烟气中氮化物的催化剂再生方法
CN110575741A (zh) 一种烟气脱硫脱硝装置及方法
CN103071360B (zh) 一种催化裂化烟气吸附剂在催化裂化装置中运转的方法
CN102380360A (zh) 一种烟气脱硫脱氮吸附剂的吸附和再生方法
CN115739088A (zh) 一种基于多元协同改性催化剂一体化脱除气态多污染物的方法及装置
CN102380369B (zh) 一种烟气脱硫脱氮吸附剂的再生过程中的换热方法
CN108339357A (zh) Mto催化剂再生及烟气回收装置及方法
CN109701385A (zh) 一种针对焦炉烟气的新型催化法脱硫装置及工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant