CN114146549A - 一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置及方法，沿烟气流动方向，所述系统装置包括依次连接的脱硫脱硝塔、脱碳塔与氨气逃逸回收塔，从而将烟气中的NOx、SO2和CO2分别与吸收液中的氨反应生成硝酸铵、硫酸铵和碳酸氢铵，可以用于生产铵盐复合肥实现资源化利用；所述系统装置还包括结晶塔、热解器与洗涤塔，可以对脱碳塔的排液口排出的液体进行结晶得到碳酸氢铵，再经热解和洗涤，既可以回收氨气得到氨水用于循环，又可以得到CO2供工业利用，而结晶产生的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液导入脱硫脱硝塔进行脱硫脱硝处理；本发明所述系统装置及方法不仅可以实现多种污染物的协同脱除，还可以实现资源回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化技术领域，具体涉及烟气氨法脱硫脱硝脱碳技术领域，尤其涉及一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置及方法。
背景技术
我国平台经济发展正处在关键时期，要着眼长远、兼顾当前，补齐短板、强化弱项，营造创新环境，解决突出矛盾和问题，推动平台经济规范健康持续发展。
目前，烟气脱碳主要为碳捕集、利用与存储(CCUS)技术。最常用的二氧化碳捕集方法是化学吸收法，利用有机胺作吸收剂，与烟气中的CO2反应生成水溶性盐，再加热吸收液，实现CO2的释放与捕集，同时再生吸收液。然而，该技术存在捕集设备庞大、能耗大、经济效益低及次生污染等问题；此外，化学试剂的使用会对环境造成影响；捕集的二氧化碳多用来地质封存及驱油，存在二次泄露的问题。因此，急需开发高效低成本的烟气多污染物净化及资源化利用技术。
目前，工业烟气净化路线中在脱硝方面一般采用选择性催化还原法(SCR) 与选择性非催化还原法(SNCR)。SCR脱硝装置存在催化剂中毒和堵塞、投资成本大、运行维护费用高昂等问题，而单纯使用SNCR脱硝，脱硝效率较低，已无法满足国家制定的更严格的排放标准。
目前，在烟气脱硫方面较多采用传统湿法脱硫，但湿法脱硫后的固相与液相等副产物没有得到有效利用。
为了实现对烟气进行整体综合性的处理目标，现有技术公开了一些对于烟气进行脱硫脱硝脱碳的耦合资源化系统装置和方法。例如CN204865483U公开了一种燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置，由烟气水洗除尘塔、与烟气水洗除尘塔相接的烟气脱硫塔、与烟气脱硫塔相接的三级脱碳塔组成；三级脱碳塔以氨水作为吸收剂脱除烟气中的CO2，采用结晶处理器将除碳后得到的液态NH4HCO3进行结晶，固体结晶物作为农用化肥，液体NH4HCO3为脱硝装置提供吸收剂脱除NOx。该装置采用多塔进行脱除反应，实现了用一套装置对燃煤烟气中固体尘埃、SOx、CO2和NOx多种污染物联合脱除；污染物脱除率高；设备投资和设备制造及安装难度小；采用氨水作CO2吸收剂，脱碳成本低，脱碳副产物可资源化利用；用NH4HCO3脱除NOx，能耗低，工艺简单。但是，该装置存在设备较多，投资成本较大的问题。
CN107020004A公开了一种等离子体辅助氨水吸收燃煤烟气同时脱硫脱硝脱碳的装置和方法，装置包括顺次设置在锅炉烟气流向下游的降温洗涤塔、等离子体反应器、吸收塔和烟囱，所述吸收塔的塔釜浆液入口外接氨水罐、塔釜浆液出口接入所述降温洗涤塔内的喷淋装置。所述技术方案将等离子体作为NO 的氧化手段，结合介质阻挡放电和电晕放电的优势，在气相中先将NO高效氧化，再和SO2、CO2一起在液相中实现同时脱硫脱硝脱碳，不仅能够利用原有的湿法脱硫装置，实现烟气脱硫脱硝脱碳一体化，而且不会造成二次污染，不失为一种经济环保的烟气综合处理方法，达到工艺设备简单、降低能耗、处理费用低、节省空间等效果。但是，所述技术方案对于处理产生的液体和固体并未进行资源化处理，经济利用性能较低。
因此，如何更加环保地、高效地脱硫脱硝脱碳，提高多污染物脱除效率，同时资源化回收利用副产物，对解决我国大气污染问题至关重要。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置及方法，沿烟气流动方向，所述系统装置包括依次连接的脱硫脱硝塔、脱碳塔与氨气逃逸回收塔，从而将烟气中的NOx、SO2和CO2分别与吸收液中的氨反应生成硝酸铵、硫酸铵和碳酸氢铵，可以用于生产铵盐复合肥实现资源化利用；所述系统装置还包括结晶塔、热解器与洗涤塔，可以对脱碳塔的排液口排出的液体进行结晶得到碳酸氢铵，再经热解和洗涤，既可以回收氨气得到氨水用于循环，又可以得到CO2供工业利用，而结晶产生的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液导入脱硫脱硝塔进行脱硫脱硝处理；本发明所述系统装置及方法不仅可以实现多种污染物的协同脱除，达到国家超低排放的标准，还可以实现资源回收利用，产生铵盐复合肥和工业用CO2，符合可持续发展的生产理念。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置，沿烟气流动方向，所述系统装置包括依次连接的脱硫脱硝塔、脱碳塔与氨气逃逸回收塔；
所述系统装置还包括结晶塔、热解器与洗涤塔，所述结晶塔的进料口与所述脱碳塔的排液口相连接，所述结晶塔的液体出口与所述脱硫脱硝塔的吸收液入口相连接，所述结晶塔的固体出口与所述热解器的入口相连接，所述热解器的出口与所述洗涤塔的气体入口相连接，所述洗涤塔的洗涤液出口与所述脱碳塔的吸收液入口相连接；
在所述脱硫脱硝塔的烟气入口设有氧化脱硝器，在所述氨气逃逸回收塔的上部设有第一进水口，在所述洗涤塔的上部设有第二进水口。
本发明所述系统装置包括依次连接的脱硫脱硝塔、脱碳塔与氨气逃逸回收塔，先以结晶塔得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，再以洗涤塔得到的洗涤液作为脱碳吸收液进行脱碳处理，随后将脱碳处理后的烟气通入氨气逃逸回收塔，以水作为氨气吸收液进行氨气回收处理，并将氨气回收处理后的烟气排空，从而将烟气中的NOx、SO2和CO2分别与吸收液中的氨反应生成硝酸铵、硫酸铵和碳酸氢铵，可以用于生产铵盐复合肥实现资源化利用；所述系统装置还包括结晶塔、热解器与洗涤塔，可以对脱碳塔的排液口排出的液体进行结晶得到碳酸氢铵，再经热解和洗涤，既可以回收氨气得到氨水用于循环，又可以得到CO2供工业利用；其中，在所述脱硫脱硝塔的烟气入口设有氧化脱硝器，可以将烟气中的NO氧化为NO2，接着使烟气中的SO2和NO2分别与吸收液进行反应生成亚硫酸铵、硝酸铵和亚硝酸铵，再将亚硫酸铵和亚硝酸铵进一步氧化为硫酸铵和硝酸铵。
本发明所述系统装置不仅可以实现多种污染物的协同脱除，达到国家超低排放的标准，还可以实现资源回收利用，产生铵盐复合肥和工业用CO2，符合可持续发展的生产理念。
作为本发明优选的技术方案，所述氧化脱硝器包括臭氧发生器和臭氧分布器。
优选地，所述臭氧分布器为扰流式臭氧分布器，所述扰流式臭氧分布器合理布置在烟道内。
作为本发明优选的技术方案，所述系统装置还包括铵盐复合肥结晶器，所述铵盐复合肥结晶器的进料口与所述脱硫脱硝塔的排液口相连接。
优选地，所述结晶塔的液体出口与所述铵盐复合肥结晶器的进料口相连接。
作为本发明优选的技术方案，所述结晶塔的液体出口与所述脱碳塔的吸收液入口相连接。
值得说明的是，结晶塔的液体出口分别与所述脱硫脱硝塔的吸收液入口、所述铵盐复合肥结晶器的进料口以及所述脱碳塔的吸收液入口相连接，即，本发明将结晶塔得到的结晶母液分为三部分，主要部分作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，剩余部分则分别用于生产铵盐复合肥和作为脱碳塔所需脱碳吸收液的补充液；优选地，脱硫脱硝吸收液、用于生产铵盐复合肥和脱碳吸收液的补充液的流量比例为3:2:1。
作为本发明优选的技术方案，所述氨气逃逸回收塔的排液口与所述脱碳塔的吸收液入口相连接。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述系统装置进行烟气氨法脱硫脱硝脱碳的方法，所述方法包括如下内容：
将氧化脱硝器处理后的烟气通入脱硫脱硝塔，以结晶塔得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理；将脱硫脱硝处理后的烟气通入脱碳塔，以洗涤塔得到的洗涤液作为脱碳吸收液进行脱碳处理；将脱碳处理后的烟气通入氨气逃逸回收塔，以水作为氨气吸收液进行氨气回收处理，并将氨气回收处理后的烟气排空；
其中，将脱碳塔的排液口排出的液体导入结晶塔中进行冷却结晶，将得到的NH4HCO3导入热解器中进行热解，将热解产生的气体通入洗涤塔中，以水作为洗涤液进行氨气洗涤处理，并将洗涤后的气体进行回收。
本发明所述方法可以将烟气中的NOx、SO2和CO2分别与吸收液中的氨反应生成硝酸铵、硫酸铵和碳酸氢铵，可以用于生产铵盐复合肥实现资源化利用，而对脱碳塔的排液口排出的液体进行结晶得到碳酸氢铵，再经热解和洗涤，既可以回收氨气得到氨水用于循环，又可以得到CO2供工业利用；本发明所述方法不仅可以实现多种污染物的协同脱除，达到国家超低排放的标准，还可以实现资源回收利用，产生铵盐复合肥和工业用CO2，符合可持续发展的生产理念。
作为本发明优选的技术方案，在烟气通入脱硫脱硝塔之前，所述烟气中NOx的浓度为200-400mg/Nm3，例如200mg/Nm3、240mg/Nm3、250mg/Nm3、 280mg/Nm3、300mg/Nm3、320mg/Nm3、360mg/Nm3或400mg/Nm3等，SO2的浓度为300-1500mg/Nm3，例如300mg/Nm3、500mg/Nm3、700mg/Nm3、900mg/Nm3、 1200mg/Nm3或1500mg/Nm3等，CO2的含量为5-20wt％，例如5wt％、7wt％、10wt％、12wt％、15wt％、18wt％或20wt％等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，在烟气通入脱硫脱硝塔之前，对烟气通入O3进行氧化处理。
优选地，所述O3与烟气中NOx的摩尔比为(0.8-1.2):1，例如0.8:1、0.9:1、 1.0:1、1.1:1或1.2:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，将脱硫脱硝塔的排液口排出的液体导入铵盐复合肥结晶器中结晶，制备铵盐复合肥。
作为本发明优选的技术方案，将氨气逃逸回收塔的排液口排出的液体导入脱碳塔作为脱碳吸收液进行脱碳处理。
值得说明的是，对于进入脱碳塔的脱碳吸收液，除了来自洗涤塔的洗涤液、氨气逃逸回收塔的排液口排出的液体，还需要添加新鲜氨水来保证对烟气中CO2的脱除效果，而结晶塔得到的结晶母液中的部分可以作为脱碳吸收液的补充液；在实际操作过程中，实时监测脱碳塔的脱碳吸收液中氨浓度，保证脱碳吸收液中的氨与烟气中的CO2的摩尔比大于等于1:1；优选地，脱碳吸收液中氨浓度为1-10wt％，例如1wt％、3wt％、5wt％、8wt％或10wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明所述系统装置及方法不仅可以将烟气中的NOx、SO2和CO2分别与吸收液中的氨反应生成硝酸铵、硫酸铵和碳酸氢铵，可以用于生产铵盐复合肥实现资源化利用，还可以对反应得到的碳酸氢铵进行结晶提纯，再经热解和洗涤，既可以回收氨气得到氨水用于循环，又可以得到CO2供工业利用；
(2)本发明所述系统装置及方法不仅可以实现多种污染物的协同脱除，达到国家超低排放的标准，还可以实现资源回收利用，产生铵盐复合肥和工业用 CO2，符合可持续发展的生产理念。
附图说明
图1是本发明实施例1所述烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置的示意图；
图中：1-臭氧发生器；2-臭氧分布器；3-脱硫脱硝塔；4-脱碳塔；5-氨气逃逸回收塔；6-结晶塔；7-热解器；8-洗涤塔；9-烟囱；10-铵盐复合肥结晶器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供了一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置，如图1所示，沿烟气流动方向，所述系统装置包括依次连接的脱硫脱硝塔3、脱碳塔4与氨气逃逸回收塔5；
所述系统装置还包括结晶塔6、热解器7与洗涤塔8，所述结晶塔6的进料口与所述脱碳塔4的排液口相连接，所述结晶塔6的液体出口与所述脱硫脱硝塔3的吸收液入口相连接，所述结晶塔6的固体出口与所述热解器7的入口相连接，所述热解器7的出口与所述洗涤塔8的气体入口相连接，所述洗涤塔8 的洗涤液出口与所述脱碳塔4的吸收液入口相连接；
在所述氨气逃逸回收塔5的上部设有第一进水口，在所述洗涤塔8的上部设有第二进水口；
其中，在所述脱硫脱硝塔3的烟气入口设有氧化脱硝器；所述氧化脱硝器包括臭氧发生器1和臭氧分布器2，且臭氧分布器2合理布置在烟道内；
所述系统装置还包括铵盐复合肥结晶器10，所述铵盐复合肥结晶器10的进料口与所述脱硫脱硝塔3的排液口相连接；
所述结晶塔6的液体出口与所述铵盐复合肥结晶器10的进料口相连接；所述结晶塔6的液体出口与所述脱碳塔4的吸收液入口相连接；
所述氨气逃逸回收塔5的气体出口与烟囱9相连接。
应用例1
本应用例提供了一种利用实施例1所述系统装置进行烟气氨法脱硫脱硝脱碳的方法，所述方法包括如下内容：
通过臭氧发生器1向烟道中喷入O3，并通过臭氧分布器2促进O3与烟气的混合，将烟气中的NO氧化为NO2；将氧化后且带有过量O3的烟气通入脱硫脱硝塔3，以结晶塔6得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，使得烟气中的SO2和NO2分别与脱硫脱硝吸收液中的氨进行反应生成亚硫酸铵、硝酸铵和亚硝酸铵，接着O3将亚硫酸铵和亚硝酸铵氧化为硫酸铵和硝酸铵；将脱硫脱硝处理后的烟气通入脱碳塔4，以洗涤塔8得到的洗涤液、氨气逃逸回收塔5的排液口排出的液体、新鲜氨水与结晶塔6得到的结晶母液中的部分混合后作为脱碳吸收液，将烟气中的CO2与脱碳吸收液中的氨进行反应生成碳酸氢铵；将脱碳处理后的烟气通入氨气逃逸回收塔5，以水作为氨气吸收液进行氨气回收处理，并将氨气回收处理后的烟气通过烟囱9排空；
其中，将脱碳塔4的排液口排出的液体导入结晶塔6中进行冷却结晶，将得到的NH4HCO3导入热解器7中进行热解，将热解产生的气体通入洗涤塔8中，以水作为洗涤液进行氨气洗涤处理，将洗涤后的气体作为工业利用CO2进行回收，将洗涤塔8得到的洗涤液作为脱碳吸收液进行循环利用。
将脱硫脱硝塔3的排液口排出的液体导入铵盐复合肥结晶器10中结晶，制备铵盐复合肥；将氨气逃逸回收塔5的排液口排出的液体导入脱碳塔4作为脱碳吸收液进行脱碳处理；将结晶塔6得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，剩余部分的结晶母液则分别导入铵盐复合肥结晶器10用于生产铵盐复合肥和作为脱碳塔4所需脱碳吸收液的补充液。
在烟气通入脱硫脱硝塔之前，所述烟气中NOx的浓度为400mg/Nm3，SO2的浓度为1500mg/Nm3，CO2的含量为5wt％，通过臭氧发生器1向烟道中喷入 O3，O3与烟气中NOx的摩尔比为1.2:1，脱碳吸收液中氨浓度为10wt％。
在本应用例中，净化后从烟囱9排出的烟气中NOx浓度降至33mg/Nm3，SO2的浓度降至19mg/Nm3，CO2的脱除效率为98.4％，实现了烟气多污染物的高效脱除，副产物得到资源化利用。
应用例2
本应用例提供了一种利用实施例1所述系统装置进行烟气氨法脱硫脱硝脱碳的方法，所述方法包括如下内容：
通过臭氧发生器1向烟道中喷入O3，并通过臭氧分布器2促进O3与烟气的混合，将烟气中的NO氧化为NO2；将氧化后且带有过量O3的烟气通入脱硫脱硝塔3，以结晶塔6得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，使得烟气中的SO2和NO2分别与脱硫脱硝吸收液中的氨进行反应生成亚硫酸铵、硝酸铵和亚硝酸铵，接着O3将亚硫酸铵和亚硝酸铵氧化为硫酸铵和硝酸铵；将脱硫脱硝处理后的烟气通入脱碳塔4，以洗涤塔8得到的洗涤液、氨气逃逸回收塔5的排液口排出的液体、新鲜氨水与结晶塔6得到的结晶母液中的部分混合后作为脱碳吸收液，将烟气中的CO2与脱碳吸收液中的氨进行反应生成碳酸氢铵；将脱碳处理后的烟气通入氨气逃逸回收塔5，以水作为氨气吸收液进行氨气回收处理，并将氨气回收处理后的烟气通过烟囱9排空；
其中，将脱碳塔4的排液口排出的液体导入结晶塔6中进行冷却结晶，将得到的NH4HCO3导入热解器7中进行热解，将热解产生的气体通入洗涤塔8中，以水作为洗涤液进行氨气洗涤处理，将洗涤后的气体作为工业利用CO2进行回收，将洗涤塔8得到的洗涤液作为脱碳吸收液进行循环利用。
将脱硫脱硝塔3的排液口排出的液体导入铵盐复合肥结晶器10中结晶，制备铵盐复合肥；将氨气逃逸回收塔5的排液口排出的液体导入脱碳塔4作为脱碳吸收液进行脱碳处理；将结晶塔6得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，剩余部分的结晶母液则分别导入铵盐复合肥结晶器10用于生产铵盐复合肥和作为脱碳塔4所需脱碳吸收液的补充液。
在烟气通入脱硫脱硝塔之前，所述烟气中NOx的浓度为200mg/Nm3，SO2的浓度为300mg/Nm3，CO2的含量为20wt％，通过臭氧发生器1向烟道中喷入 O3，O3与烟气中NOx的摩尔比为0.8:1，脱碳吸收液中氨浓度为10wt％。
在本应用例中，净化后从烟囱9排出的烟气中NOx浓度降至15mg/Nm3，SO2的浓度降至10mg/Nm3，CO2的脱除效率为91.2％，实现了烟气多污染物的高效脱除，副产物得到资源化利用。
对比例1
本对比例提供了一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置，参照实施例1，区别仅在于：将包括臭氧发生器1和臭氧分布器2在内的氧化脱硝器省略，具体内容如下：
沿烟气流动方向，所述系统装置包括依次连接的脱硫脱硝塔3、脱碳塔4与氨气逃逸回收塔5；
所述系统装置还包括结晶塔6、热解器7与洗涤塔8，所述结晶塔6的进料口与所述脱碳塔4的排液口相连接，所述结晶塔6的液体出口与所述脱硫脱硝塔3的吸收液入口相连接，所述结晶塔6的固体出口与所述热解器7的入口相连接，所述热解器7的出口与所述洗涤塔8的气体入口相连接，所述洗涤塔8 的洗涤液出口与所述脱碳塔4的吸收液入口相连接；
在所述氨气逃逸回收塔5的上部设有第一进水口，在所述洗涤塔8的上部设有第二进水口；
其中，所述系统装置还包括铵盐复合肥结晶器10，所述铵盐复合肥结晶器 10的进料口与所述脱硫脱硝塔3的排液口相连接；
所述结晶塔6的液体出口与所述铵盐复合肥结晶器10的进料口相连接；所述结晶塔6的液体出口与所述脱碳塔4的吸收液入口相连接；
所述氨气逃逸回收塔5的气体出口与烟囱9相连接。
对比应用例1
本对比应用例提供了一种利用对比例1所述系统装置进行烟气氨法脱硫脱硝脱碳的方法，所述方法包括如下内容：
将未经氧化处理的烟气通入脱硫脱硝塔3，以结晶塔6得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，使得烟气中的SO2和NO2分别与脱硫脱硝吸收液中的氨进行反应生成亚硫酸铵、硝酸铵和亚硝酸铵；将脱硫脱硝处理后的烟气通入脱碳塔4，以洗涤塔8得到的洗涤液、氨气逃逸回收塔5的排液口排出的液体、新鲜氨水与结晶塔6得到的结晶母液中的部分混合后作为脱碳吸收液，将烟气中的CO2与脱碳吸收液中的氨进行反应生成碳酸氢铵；将脱碳处理后的烟气通入氨气逃逸回收塔5，以水作为氨气吸收液进行氨气回收处理，并将氨气回收处理后的烟气通过烟囱9排空；
其中，将脱碳塔4的排液口排出的液体导入结晶塔6中进行冷却结晶，将得到的NH4HCO3导入热解器7中进行热解，将热解产生的气体通入洗涤塔8中，以水作为洗涤液进行氨气洗涤处理，将洗涤后的气体作为工业利用CO2进行回收，将洗涤塔8得到的洗涤液作为脱碳吸收液进行循环利用。
将脱硫脱硝塔3的排液口排出的液体导入铵盐复合肥结晶器10中结晶，制备铵盐复合肥；将氨气逃逸回收塔5的排液口排出的液体导入脱碳塔4作为脱碳吸收液进行脱碳处理；将结晶塔6得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理，剩余部分的结晶母液则分别导入铵盐复合肥结晶器10用于生产铵盐复合肥和作为脱碳塔4所需脱碳吸收液的补充液。
在烟气通入脱硫脱硝塔之前，所述烟气中NOx的浓度为400mg/Nm3，SO2的浓度为1500mg/Nm3，CO2的含量为5wt％，脱碳吸收液中氨浓度为10wt％。
在本对比应用例中，净化后从烟囱9排出的烟气中NOx浓度降至 350mg/Nm3，SO2的浓度降至55mg/Nm3，CO2的脱除效率为98.0％，对于NOx和SO2的脱除效果明显降低。
综上所述，本发明所述系统装置及方法不仅可以将烟气中的NOx、SO2和 CO2分别与吸收液中的氨反应生成硝酸铵、硫酸铵和碳酸氢铵，可以用于生产铵盐复合肥实现资源化利用，还可以对反应得到的碳酸氢铵进行结晶提纯，再经热解和洗涤，既可以回收氨气得到氨水用于循环，又可以得到CO2供工业利用；本发明所述系统装置及方法不仅可以实现多种污染物的协同脱除，达到国家超低排放的标准，还可以实现资源回收利用，产生铵盐复合肥和工业用CO2，符合可持续发展的生产理念。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置，其特征在于，沿烟气流动方向，所述系统装置包括依次连接的脱硫脱硝塔、脱碳塔与氨气逃逸回收塔；
所述系统装置还包括结晶塔、热解器与洗涤塔，所述结晶塔的进料口与所述脱碳塔的排液口相连接，所述结晶塔的液体出口与所述脱硫脱硝塔的吸收液入口相连接，所述结晶塔的固体出口与所述热解器的入口相连接，所述热解器的出口与所述洗涤塔的气体入口相连接，所述洗涤塔的洗涤液出口与所述脱碳塔的吸收液入口相连接；
在所述脱硫脱硝塔的烟气入口设有氧化脱硝器，在所述氨气逃逸回收塔的上部设有第一进水口，在所述洗涤塔的上部设有第二进水口。
2.根据权利要求1所述的系统装置，其特征在于，所述氧化脱硝器包括臭氧发生器和臭氧分布器；
优选地，所述臭氧分布器为扰流式臭氧分布器。
3.根据权利要求1或2所述的系统装置，其特征在于，所述系统装置还包括铵盐复合肥结晶器，所述铵盐复合肥结晶器的进料口与所述脱硫脱硝塔的排液口相连接；
优选地，所述结晶塔的液体出口与所述铵盐复合肥结晶器的进料口相连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统装置，其特征在于，所述结晶塔的液体出口与所述脱碳塔的吸收液入口相连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统装置，其特征在于，所述氨气逃逸回收塔的排液口与所述脱碳塔的吸收液入口相连接。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述系统装置进行烟气氨法脱硫脱硝脱碳的方法，其特征在于，所述方法包括如下内容：
将氧化脱硝器处理后的烟气通入脱硫脱硝塔，以结晶塔得到的结晶母液作为脱硫脱硝吸收液进行脱硫脱硝处理；将脱硫脱硝处理后的烟气通入脱碳塔，以洗涤塔得到的洗涤液作为脱碳吸收液进行脱碳处理；将脱碳处理后的烟气通入氨气逃逸回收塔，以水作为氨气吸收液进行氨气回收处理，并将氨气回收处理后的烟气排空；
其中，将脱碳塔的排液口排出的液体导入结晶塔中进行冷却结晶，将得到的NH4HCO3导入热解器中进行热解，将热解产生的气体通入洗涤塔中，以水作为洗涤液进行氨气洗涤处理，并将洗涤后的气体进行回收。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在烟气通入脱硫脱硝塔之前，所述烟气中NOx的浓度为200-400mg/Nm3，SO2的浓度为300-1500mg/Nm3，CO2的含量为5-20wt％。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在烟气通入脱硫脱硝塔之前，对烟气通入O3进行氧化处理；
优选地，所述O3与烟气中NOx的摩尔比为(0.8-1.2):1。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，将脱硫脱硝塔的排液口排出的液体导入铵盐复合肥结晶器中结晶，制备铵盐复合肥。
10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，将氨气逃逸回收塔的排液口排出的液体导入脱碳塔作为脱碳吸收液进行脱碳处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220308 |