CN1192814C - 一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法，该方法是以尿素作吸收剂、二氧化钛或硅藻土作催化剂配制吸收液，将烟气与吸收液混合，回收硫酸铵和硝酸铵综合利用作肥料。本发明高效、稳定地脱除SO2、NOx，SO2脱除率达95%以上，NOx脱除率达80%以上；无二次污染、投资少、运行费用低，非常适合工业推广。

Description

一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法
(一)技术领域
本发明涉及锅炉烟气净化治理技术领域，具体是指一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法。
(二)背景技术
大气污染是二十一世纪人类社会生存和发展所面临的最严重问题之一。而最严重的大气污染是酸化污染，污染物量大，污染范围广，造成区域性环境酸化。环境酸化主要源于随废气排放的二氧化硫-SO2(sulfur dioxide)和氮氧化物-NOX(nitrogen oxides)，工业生产、交通运输、废弃物焚烧及民用燃烧等过程都会排放出SO2、NOX，特别是锅炉燃烧污染最为严重，空气中90％的SO2和60％的NOx来自锅炉燃烧排放的烟气。目前，国内、外烟气同时脱硫脱氮的方法主要有以下几种：(1)等离子体法，它包括电子束和脉冲电晕两种，该工艺很复杂，采用氨作吸收剂易挥发，造成氨损失和排气污染。韩国有人利用低温等离子反应器进行烟气脱硫脱氮，但产生的二次废水污染也难以处理；(2)催化法，目前处于小试或中试阶段，且所用催化剂的制备和再生较复杂，同时采用氨作吸收剂易挥发，造成氨损失和排气污染；(3)化学湿法，化学法大多用于炉内脱硫脱，已研究的湿法烟气同时脱硫脱氮技术大多是铁络合物法、铁络合物液膜法，聚乙二醇及乙二醇胺液膜法也有人研究，这些方法与低温等离子工艺一样，产生的二次废水污染难以处理。中国专利申请01130154.6公开了一种“尿素添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮方法”，该方法利用由配药罐、吸收塔、浓循环吸收液储池、蒸发器、干燥机组成的一套设备，以尿素作吸收剂、有机胺类或磷酸盐类作添加剂，去除烟气中的SO2和NOx，并回收硫酸铵作肥料。但该方法所利用的最关键的添加剂相对成本比较高，限制了工业化应用。
(三)发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的不足之处，提供一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法。该方法工艺简单，稳定高效，且成本低廉。
本发明所述一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法，以尿素作吸收剂，烟气从吸收塔进口连续进入，在吸收塔中与吸收液充分混合反应，去除SO2和NOx，其特征是，采用二氧化钛或硅藻土作催化剂配制吸收液，并回收硫酸铵和硝酸铵作肥料。
为了更好地实现本发明，所述吸收液的配制为：在配药罐中，加入水、尿素以及二氧化钛或硅藻土催化剂，使尿素的重量百分比含量为5～30％，二氧化钛或硅藻土的重量百分比含量为(50～500)×10-4％，水的重量百分比含量为69.95～94.995％，用搅拌机搅拌均匀后即可；所述硫酸铵和硝酸铵的回收过程为：吸收液进入浓循环吸收液池储放，再由蒸发进料泵将吸收液泵入蒸发器，蒸发浓缩至总固形物重量百分比为70～85％后，再由干燥进料泵泵入干燥机中干燥，制得化肥硫酸铵和硝酸铵，从排出口排放出来资源化综合利用。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1.本发明方法可同时稳定地、高效地脱除SO2、NOx，小型锅炉可同时除烟尘。
2.本发明方法的副产品是硫酸铵(NH4)2SO4和硝酸铵，综合利用作肥料；且尿素吸收剂不易挥发随烟气逸出，无二次污染。
3.本发明的吸收剂尿素和副产品硫酸铵和硝酸铵易运输、储放。
4.本发明采用的催化剂成本低廉，且可以回收重复利用。
5.本发明方法工艺流程简单、投资少(为常用湿法脱硫设备的1/3～1/2)，运行费用具有竞争性。
(四)具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步详细地说明。
发明人经过较长时间的研究、试验，有很多成功的实施例子。下面将四个实施例列表于表1。
表1
Figure C0311376800041
吸收液配制 罐中，加入水、尿素和二氧化钛，使尿素的含量为5％，二氧化钛含量为500×10-4％，水的含量为94.95％，搅拌均匀。 罐中，加入水、尿素和二氧化钛，使尿素的含量为30％，二氧化钛含量为50×10-4％，水的含量为69.995％，搅拌均匀。 中，加入水、尿素、硅藻土，使尿素的含量为5％，硅藻土含量为500×10-4％，水的含量为94.95％，搅拌均匀。 罐中，加入水、尿素、硅藻土，使尿素的含量为30％，硅藻土含量为50×10-4％，水的含量为69.995％，搅拌均匀。
工艺条件 无喷嘴雾化吸收塔高1～3米，＝0.6米，烟气温度为250℃，SO2浓度为500×10-4％，NOx浓度为3000×10-4％，液气比为10升/立方米，气速为5米/秒 无喷嘴雾化吸收塔高1～3米，＝0.6米，烟气温度为40℃，SO2浓度为4000×10-4％，NOx浓度为300×10-4％，液气比为0.5升/立方米，气速为1米/秒 无喷嘴雾化吸收塔高1～3米，＝0.6米，烟气温度为250℃，SO2浓度为500×10-4％，NOx浓度为3000×10-4％，液气比为10升/立方米，气速为5米/秒 无喷嘴雾化吸收塔高1～3米，＝0.6米，烟气温度为40℃，SO2浓度为4000×10-4％，NOx浓度为300×10-4％，液气比为0.5升/立方米，气速为1米/秒
过程及结果 将吸收液置于吸收塔中强制循环，让烟气连续通过吸收塔，结果烟气在吸收塔与尿素反应生成硫酸铵、硝酸铵和氮气，硫酸铵、硝酸铵浓缩至70％，再干燥作肥料；结果SO2去除率95％以 将吸收液置于吸收塔中强制循环，让烟气连续通过吸收塔，结果烟气在吸收塔与尿素反应生成硫酸铵、硝酸铵和氮气，硫酸铵、硝酸铵浓缩至85％，再干燥作肥料；结果SO2去除率95％以 将吸收液置于吸收塔中强制循环，让烟气连续通过吸收塔，结果烟气在吸收塔与尿素反应生成硫酸铵、硝酸铵和氮气，硫酸铵、硝酸铵浓缩至75％，再干燥作肥料；结果SO2去除率95％以 将吸收液置于吸收塔中强制循环让烟气连续通过吸收塔，结果烟气在吸收塔与尿素反应生成硫酸铵、硝酸铵和氮气，硫酸铵、硝酸铵浓缩至85％，再干燥作肥料；结果SO2去除率95％以
上，NOx去除率80％以上。 上，NOx去除率80％以上。 上，NOx去除率80％以上。 上，NOx去除率80％以上。

Claims (2)

1.一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法，以尿素作吸收剂，烟气从吸收塔进口连续进入，在吸收塔中与吸收液充分混合反应，去除SO2和NOx，其特征是，采用二氧化钛或硅藻土作催化剂配制吸收液，并回收硫酸铵和硝酸铵作肥料，所述吸收液的配制为：在配药罐中，加入水、尿素以及二氧化钛或硅藻土催化剂，使尿素的重量百分比含量为5～30％，二氧化钛或硅藻土的重量百分比含量为(50～500)×10-4％，水的重量百分比含量为69.95～94.995％，用搅拌机搅拌均匀后即可。
2.根据权利要求1所述一种尿素催化剂处理烟气同时脱硫脱氮的方法，其特征是，所述硫酸铵和硝酸铵的回收过程为：吸收液进入浓循环吸收液池储放，再由蒸发进料泵将吸收液泵入蒸发器，蒸发浓缩至总固形物重量百分比为70～85％后，再由干燥进料泵泵入干燥机中干燥，制得化肥硫酸铵和硝酸铵，从排出口排放出来资源化综合利用。
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