CN1720091A - 烟道气净化方法 - Google Patents

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CN1720091A CNA2003801047185A CN200380104718A CN1720091A CN 1720091 A CN1720091 A CN 1720091A CN A2003801047185 A CNA2003801047185 A CN A2003801047185A CN 200380104718 A CN200380104718 A CN 200380104718A CN 1720091 A CN1720091 A CN 1720091A
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Abstract

一种从烟道气流中洗涤SOx、NOx化合物和其它空气毒物的方法。在该方法中，将两个不同单元操作结合而从烟道气流中洗涤SOx、NOx和其它空气毒性化合物。更加具体地，该两个不同单元操作是干法洗涤操作和湿法洗涤操作。该干法喷注洗涤操作包括使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和NOx化合物。该第二个湿法洗涤操作包括与气流接触以去除留在气流中的任何残留SOx、NOx化合物、和其它空气毒物。

Description

烟道气净化方法
技术领域
本发明涉及一种烟道气净化方法，更具体地说，本发明涉及一种结合了干法喷注和湿法洗涤单元操作充分消除烟道气中SOx和NOx化合物以及其它空气毒性化合物的烟道气净化方法。
背景技术
由于美国和其它地方新的严格法规，如今关于矿物燃料必须取得更大的进展。众所周知，矿物燃料的使用极大地导致空气污染，而且已经发行了大量以减低污染问题为目的的专利。
世界上现有技术建立了许多主要结合湿式洗涤塔的湿法化学吸收方法，在该湿式洗涤塔中，热污染气在气液接触装置中用中和溶液洗涤或除毒。该中和溶液可以典型地为任何合适的含水碱性液体或浆液，而去除烟道气流中的氧化硫和其它污染物。该气液接触装置一般被用于发电站，并且使用结合钠、钙、镁等的湿法化学吸收装置使烟道气脱硫。
于2001年10月16日授权给Johnson等人的美国专利第6,303,083号公开了烟道气处理中SOx的去除方法。将特定颗粒尺寸范围的吸附剂与烟道气反应而减少SO3含量。随后，该处理的烟道气在湿式洗涤塔中反应而减少SO2含量。
工业生产中去除三氧化硫的另外方法包括缩合反应。此方法的一个例子被称为WSA-SNOX方法。此方法涉及将二氧化硫催化转化为三氧化硫。随后通过以硫酸的形式缩合去除三氧化硫。
在现行的烟道气处理方案中显而易见的，NO和NOx的形成使在烟流控制方面表现出复杂性。因此，烟流的存在需要附加的单元操作，并且仍然导致烟流以可容许的水平存在。
使用石灰、石灰石、苏打粉或其它碱性组合物的湿式洗涤系统证明具有去除二氧化硫的功效，但是对于去除三氧化硫或硫酸气溶胶非常低效。
根据日渐严格的污染条例，明显存在着烟道气处理的需要使SOx和NOx化合物都可以被有效地处理并且不排出棕色烟流，存在着增加抑制剂或设备组合的需要，就湿法烟道气脱硫和湿法静电沉淀而言，该抑制剂或设备组合以相当大的费用仅仅着手于解决极少的问题。
本文提出的方法减少了现有技术中所有的局限。
发明内容
本发明的一个目的是提供改进的烟道气净化方法。
本发明一个实施方案的另一个目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括：
干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该干法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量NOx化合物；并且
该湿法洗涤操作包括：
与气流接触以去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物。
干法喷注洗涤操作与湿法洗涤操作的联合有利地消除对棕色烟流的担忧。以前，钠吸附剂的反应导致作为烟流的NOx化合物的合成。NOx化合物是可溶种类，而且易于通过湿法洗涤操作处理。如此，NO2的形成是无关紧要的；由于NOx(其中x＝＞1并且Y＝＞2)类在湿式洗涤塔中被吸附，不能形成烟流。因此，避免了以前加入辅助抑制剂的需要。
在本文提出的组合系统中，烟道气通过吸收剂喷注进行预处理。该吸收剂可以包括已知的至少能减少三氧化硫浓度的合适试剂或吸附剂。有利地，这可以通过在系统中任何可能位置，湿法或干法喷注基本上任何吸附剂或联合吸附剂而实现。已经发现碳酸氢钠干法喷注特别有效，因为它与二氧化硫和三氧化硫以及NOx化合物反应。一般来讲，将三氧化硫处理到与安装于湿式烟道气脱硫塔中的单级湿式静电沉淀器相容的水平。
本发明一个实施方案的进一步目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括：
干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该干法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量化NOx合物；
该湿法洗涤操作包括：
与气流接触以去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物；和
将未反应的吸附剂循环到湿法洗涤操作。
本发明一个实施方案的更进一步目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括：
干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该干法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量NOx化合物；和
该湿法洗涤操作包括：
在氧化剂存在下，洗涤来自干法喷注洗涤操作的气流而去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物。
作为一种特别的益处，本文提出的方法可用于捕获空气毒物，包括例如汞、微粒和大量重金属。
如本文前面提出的，由于有NO2棕色烟流未被下游装置捕获，涉及NO2转化的现有技术尝试是有问题的。通过本文提出的技术组合，湿法洗涤操作有效地捕获NO2、N2O3和N2O5及其它NxOy化合物。此外，至少一部分NO被碳酸氢钠捕获。
本发明一个实施方案的更进一步目的是提供一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，该方法包括：
湿法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，该湿法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂溶液接触而基本上去除存在于气流中的所有SOx和大量NOx化合物；和
该湿法洗涤操作包括：
与气流接触以去除留在气流中的任何残留SOx和NOx化合物。
氧化剂的供应增加了湿法洗涤的效力，而且特别是增加了NOx化合物的氧化。
附图说明
图1是用于产生试验数据的立式燃烧室设备的示意图；并且
图2是一个实施方案方法的示意图。
需要指出的是在全部附图中，同类要素通过同类标记数字识别。
具体实施方式
实验
用于收集数据的装置示于图1。全程用数字10表示的立式燃烧室，是产生数据的主要燃烧室。
来自料仓12的烟煤在粉碎机14中粉碎并且经过料仓16随后进入给煤机18。通过喷射器20将预干燥并粉碎的煤传送至燃烧室。
燃烧室10在2％O2过量时，在燃烧室出口产生400-500ppmdv的NOx排放气和2700至3000ppm的SOx排放气。
烟道气组合物(O2、CO2、CO、NO和NO2)用置于燃烧室10与旋风分离器24之间的烟道气分析器22监测。
对于排放控制，燃烧室10装备了热旋风分离器、五址(five-field)静电沉淀器(ESP)30和冷凝换热器28(用作湿式洗涤塔)。
将干燥NaHCO3粉末以逆流方式在端口20a、20b、和20c向烟道气流喷注。
表1列出获得该数据的条件。
            表1-所有测试的共同条件
  煤   烟煤
  热输入   0.21MWth(0.7MBTU/hr)
  烟道气中目标O2过量   2vol％干燥
  目标NOx浓度   400ppmdv
  150℃烟道气速度   ～3.4m/s(11ft/sec)
  洗涤溶液流速   ～34l/min(9USGPM)
  NaHCO3喷注时间   1小时
  NaHCO3空中停留时间   0.5、1.5和3sec
  NaHCO3喷注温度   150℃
              每个测试的特有条件
测试标识   NaHCO3喷注速度 NaHCO3尺寸 洗涤溶液
  _0   6.6kg/hr   45μm   Na2CO3
  _1   6.6kg/hr   20μm   预填料
  _2   5.5kg/hr   20μm   预填料
  _3   7.7kg/hr   20μm   预填料
                      喷注端口
  端口标识   从端口至入口的停留时间(sec)
  20a   3
  20b   1.5
  20c   0.5
测试_0是一个基础测试，用于确保所有组分是可操作的。在此测试中，首先将NaHCO3在每个端口喷注5min。随后，在端口20a进行1小时的长期喷注。
根据以下说明进行洗涤塔预填料：将1kg的Na2CO3、29kg的Na2SO4和19kg的Na2SO3溶解于1871水中。该制备溶液的pH大约是10.6。
表2代表所使用煤的分析。
        表2-煤分析
      组分分析(wt％)
  水分   1.14
  灰分   11.03
  挥发物   39.3
  固定碳   48.53
  元素分析(wt％，干燥)
  碳   72.42
  氢   4.99
  氮   1.37
  硫   3.96
  灰分   11.03
  氧(diff)   6.10
  氯(Cl)   790ppm
  氟(F)   72ppm
  汞(Hg)   0.086ppm
所有燃烧试验在烟道气中保持2％dv的O2时，以0.21MWt(0.7MBTU/hr)的燃烧速度进行。
在使用特定煤的每组燃烧试验开始之前，在烟道气中含有5vol％的O2时，将天然气以0.3MWt燃烧至少8h，从而进行设备检测并且获得燃烧室10和下游换热器28中的热平衡。
实施例1
经短时间(5分钟)，于150C，在所有三个端口20a、20b、20c，以6.6kg/hr的速度喷注NaHCO3，以观测它对于SO2和NOx浓度的影响。随后在短喷注后，在端口20a进行1小时连续喷注。
在洗涤塔28中使用碳酸钠(Na2CO3)水溶液作为洗涤溶液，并且在试验期间将其加入以保持溶液pH大约为7。
表3概述了在进行任何NaHCO3喷注前，燃烧室出口和洗涤塔入口的平均烟道气组成。
               表3-喷注前烟道气组成
  燃烧室出口   洗涤塔入口
  O2(％)   2.08±0.32   5.41±0.22
  CO2(％)   16.21±0.38   13.65±0.26
  CO(ppm)   50±154   100±142
  NOx(ppm)   493±54   226±24
  SO2(ppm)   2854±114   2331±58
注意所有浓度是在体积的和干燥的基础上记录。
在端口20c(0.5sec停留时间)于0240pm开始喷注碳酸氢钠，随后在端口20b和20a进行，每个端口持续5min。表4概述了在喷注时的烟道气组成。
                           表4-在短期(5min)吸附剂喷注时，在燃烧室出口和洗涤塔入口的烟道气组成
  端口20c   端口20b   端口20a
  燃烧室出口   洗涤塔入口   燃烧室出口   洗涤塔入口   燃烧室出口   洗涤塔入口
  O2(％)   2.6±0.4   7.2±0.5   2.3±0.3   7.1±0.3   2.3±0.2   6.9±0.1
  CO2(％)   15.6±0.4   11.9±0.3   16.3±0.3   12.0±0.2   16.1±0.0   12.4±0.0
  CO(ppm)   35±30   67±78   15±26   28±24   8±3   19±9
  NOx(ppm)   491±13   204±11   488±13   193±13   512±10   162±7
  SO2(ppm)   2687±96   1637±117   2853±30   1570±97   2919±57   1344±44
表5表示在端口20a喷注1小时的烟道气组成。
            表5-在端口20a的1小时吸附剂喷注时，在燃烧室出口和洗涤塔入口和出口的烟道气组成
  燃烧室出口   洗涤塔入口   洗涤塔出口
  O2(％)   2.3±0.2   6.9±0.1   7.0±0.3
  CO2(％)   16.1±0.3   12.3±0.2   12.4±0.2
  CO(ppm)   30±107   36±80   10±1
  NOx(ppm)   515±19   152±11   170±7
  SO2(ppm)   2862±42   1115±45   15±2
将NaHCO3喷注入烟道气流，立刻实现了SO2和NOx浓度的极大降低。该效果随着停留时间的增加而加强。一旦完成NaHCO3喷注，SO2和NOx浓度又回复到喷注前水平。
在三个端口以6.6kg/hr流速和150℃目标喷注温度喷注NaHCO3进行进一步试验。在每个端口的喷注时间持续1小时。
NaHCO3喷注在端口20c开始，并且随后在端口20b和20a进行。
表6概述了在进行任何NaHCO3喷注前，燃烧室出口和洗涤塔入口的平均烟道气组成。
                表6-喷注前烟道气组成
  燃烧室出口   洗涤塔入口
  O2(％)   1.87±0.44   4.48±0.49
  CO2(％)   16.42±0.42   14.11±0.41
  CO(ppm)   27±109   46±56
  NOx(ppm)   492±47   408±36
  SO2(ppm)   2969±68   2591±157
在端口20c(0.5sec停留时间)于1254am开始喷注NaHCO3，随后在端口20b和20a进行，每个端口持续60min。表7概述了在喷注时的烟道气组成。
                               表7-喷注时烟道气组成
                                    端口20c
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   6.10±0.47   5.68±0.18   5.66±0.12
  CO2(％)   13.35±0.44   13.41±0.28   13.37±0.09
  CO(ppm)   45±47   97±142   36±44
  NO(ppm)   356±18   215±13   252±13
  NO2(ppm)   6±2   27±4   4±2
  NOx(ppm)   362±21   242±12   256±15
  SO2(ppm)   2385±64   296±30   11±2
                                    端口20b
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   5.71±0.45   5.67±0.14   5.68±0.17
  CO2(％)   13.46±0.48   13.67±0.00   13.50±0.00
  CO(ppm)   43±45   43±71   23±23
  NO(ppm)   317±24   182±13   202±13
  NO2(ppm)   8±2   41±3   6±4
  NOx(ppm)   325±24   223±12   208±13
  SO2(ppm)   2167±204   245±34   18±4
                                    端口20a
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   5.96±0.05   5.74±0.12   5.80±0.19
  CO2(％)   13.07±0.00   13.54±0.27   13.41±0.00
  CO(ppm)   13±0   21±32   14±11
  NO(ppm)   344±21   113±11   118±12
  NO2(ppm)   14±3   76±5   11±5
  NOx(ppm)   358±21   189±12   128±14
  SO2(ppm)   2282±38   160±16   11±3
显然，通过喷注NaHCO3实现了NO和SO2的减少以及NO2的增加。该洗涤塔非常有效地去除SO2，使其浓度在洗涤塔出口急剧降低。
实施例2
此试验通过在三个端口以5.5kg/hr流速和150℃喷注温度喷注NaHCO3进行。在每个端口的喷注时间持续1小时。预先填充洗涤溶液：溶解于1871水中的1kg的Na2CO3、29kg的Na2SO4和19kg的Na2SO3。该制备溶液的pH大约是10.6。
在端口20c开始喷注NaHCO3，并且随后在端口20b和20a进行。在每个喷注完成后，喷注端口CEM系统下游的过滤器立即改变从而保证准确读出烟道气组成。
表8概述了在进行任何NaHCO3喷注前，燃烧室出口和洗涤塔入口的平均烟道气组成。
                  表8-喷注前烟道气组成
  燃烧室出口   洗涤塔入口
  O2(％)   2.07±0.30   4.28±0.34
  CO2(％)   16.17±0.30   14.52±0.33
  CO(ppm)   10±46   21±24
  NOx(ppm)   515±57   321±27
  SO2(ppm)   2937±86   2438±77
在端口20c(0.5sec停留时间)于1237am开始喷注NaHCO3，随后在20a进行，每个端口持续60min。表9概述了在喷注时的烟道气组成。
                         表9-喷注时烟道气组成
                              端口20c
喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释) 喷注时洗涤塔入口 喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   6.18±0.63   6.05±0.14   6.21±0.16
  CO2(％)   13.84±0.44   13.48±0.26   13.41±0.10
  CO(ppm)   87±151   17±11   12±12
  NO(ppm)   277±33   203±22   211±23
  NO2(ppm)   0±0   5±3   7±4
  NOx(ppm)   277±33   208±21   218±24
  SO2(ppm)   2208±70   159±21   11±2
                              端口20b
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   6.18±0.24   6.26±0.13   6.49±0.14
  CO2(％)   12.94±0.28   13.23±0.09   13.23±0.22
  CO(ppm)   30±65   10±9   6±1
  NO(ppm)   280±15   150±23   181±21
  NO2(ppm)   4±2   45±4   1±2
  NOx(ppm)   284±16   195±26   183±22
  SO2(ppm)   2364±68   Decreasing to150   90±9
                              端口20a
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   6.37±0.17   6.36±0.11   6.35±0.16
  CO2(％)   12.88±0.23   12.96±0.20   13.45±0.00
  CO(ppm)   13±18   10±11   12±18
  NO(ppm)   320±35   113±9   125±12
  NO2(ppm)   10±3   58±3   2±3
  NOx(ppm)   330±36   171±12   128±12
  SO2(ppm)   2303±39   326±24   18±3
由以上显示的数据看出，通过以2和3sec的停留时间喷注NaHCO3，洗涤塔入口的NO和SO2明显减少同时NO2极大增加。当把CEM移至第三喷注末端的洗涤塔出口时，CEM指示了NO2和SO2浓度的立刻增加，证实它们在洗涤塔中被去除。
实施例3
在此实施例中，在三个端口以7.7kg/hr流速和150℃喷注温度进行NaHCO3喷注。在每个端口的喷注时间持续1小时。预先填充洗涤溶液：溶解于1871水中的1kg的Na2CO3、29kg的Na2SO4和19kg的Na2SO3。该制备溶液的pH大约是10.6。
在端口20c开始喷注NaHCO3，随后在20a进行。
表10表示每个端口的平均喷注温度。
                     表10-平均喷注温度(℃)
  端口20a   端口20b   端口20c
  上游   下游   上游   下游   上游   下游
  155±3   132±5   157±1   133±0   157±5   139±5
表11概述了在进行任何NaHCO3喷注前，燃烧室出口和洗涤塔入口的平均烟道气组成。
                表11-喷注前烟道气组成
  燃烧室出口   洗涤塔入口
  O2(％)   2.14±0.33   4.38±0.19
  CO2(％)   15.95±0.29   14.23±0.45
  CO(ppm)   10±85   28±5
  NOx(ppm)   545±114   540±25
  SO2(ppm)   2964±127   2672±101
在端口C(0.5sec停留时间)于1237am开始喷注碳酸氢钠，随后在端口A进行，每个端口持续60min。
表12概述了在喷注时的烟道气组成。
                               表12-喷注时烟道气组成
                                      端口20c
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   5.82±0.38   6.05±0.10   6.11±0.16
  CO2(％)   12.89±0.38   13.25±0.00   13.02±0.17
  CO(ppm)   20±1   17±1   14±1
  NO(ppm)   480±54   303±28   341±19
  NO2(ppm)   7±5   38±4   6±2
  NOx(ppm)   486±61   342±34   346±20
  SO2(ppm)   2464±57   下降至130   12
                                      端口20b
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   5.98±0.22   5.85±0.11   5.79±0.10
  CO2(％)   13.05±0.22   13.45±0.16   13.22±0.00
  CO(ppm)   15±2   17±36   15±15
  NO(ppm)   457±7   275±20   286±19
  NO2(ppm)   22±3   58±7   4±1
  NOx(ppm)   479±7   333±23   290±19
  SO2(ppm)   2303±58   300-400   10±1
                                      端口20a
  喷注前洗涤塔入口(由喷注空气稀释)   喷注时洗涤塔入口   喷注时洗涤塔出口
  O2(％)   5.67±0.32   5.86±0.08   5.74±0.12
  CO2(％)   13.23±0.27   13.36±0.03   13.31±0.15
  CO(ppm)   25±25   11±3   13±8
  NO(ppm)   510±12   224±13   202±8
  NO2(ppm)   26±6   88±3   3±2
  NOx(ppm)   536±11   312±14   206±7
  SO2(ppm)   2303±39   218±16   8±1
在所有试验的3个停留时间通过喷注NaHCO3，洗涤塔入口的NO和SO2减少同时NO2显著增加。因此，以此喷注速度(7.7kg/hr)，NaHCO3粉末在CEM过滤器上相当快的累积。在端口20a进行第三喷注时，首先将CEM置于洗涤塔出口，并且在喷注结束时移至洗涤塔入口，从而获得更加可靠的SO2读数。
最后3个试验都显示，通过在烟道气流中喷注NaHCO3，SO2和NO浓度即刻减少，而NO2浓度增加。一旦停止喷注，SO2和NO浓度立刻回复到喷注前水平。NaHCO3的喷注对于其它检测种类(O2、CO2和CO)的浓度没有任何影响。
对于所有三个试验，预先填充洗涤溶液：溶解于187l水中的1kg的Na2CO3、29kg的Na2SO4和19kg的Na2SO3。该制备溶液的pH大约是10.6。当洗涤开始时，pH值随着硫溶解于溶液中而缓慢降低。然而，在开始喷注NaHCO3时，洗涤溶液的pH值稳定在大约7.5。
从表13可以看到，在喷注NaHCO3后，洗涤塔非常有效地去除烟道气流中产生的NO2。洗涤塔还非常有效地去除SO2。
在说明了试验设备和收集的数据后，为了确立喷注和洗涤操作效力，现在参考图2，其图解说明设备设计的一个实施方案。整个设备设计由数字40标记，来自例如发电站的燃烧系统由数字42标记。燃烧产物首先在静电沉淀器或袋滤室44中处理，随后经过烟道气管道46排出。为了进一步增加整个系统的功效，可以在任何数量的位置，例如在或接近入口48或接近出口50的位置，在烟道气管道中喷注氧化剂物质。氧化步骤有利于将未捕获的要转化为NO2、N2O3、N2O5和其它NxOy的NO和NO2转化。氧化步骤48和50被碳酸氢钠喷注步骤加强，该喷注用数字52宽泛地表示。尽管碳酸氢钠喷注步骤优选干法喷注步骤，本领域的技术人员会清楚地理解该喷注步骤也可以是下文详述的，使用基本上任何碱性化合物以及在从烟道气管道到湿式洗涤塔的任何几个位置的湿法。
技术人员将会评估合适的氧化剂，然而，例子包括过氧化氢、臭氧、氯酸钠或化合物(NaClOx，其中x是1至4)或这些物质的任意组合。一旦经过干法喷注步骤处理，此时部分缺乏NOx化合物的烟道气流在从湿至干转变装置54中进行处理，并且随后在湿式洗涤塔56中进行湿法洗涤操作。可以引入任何合适的洗涤塔56，并且基本上由设计者根据整个流程的需求而选择。湿式洗涤塔的代表制造厂包括TheBabcock and Wilcox Company(美国巴威公司)、Marsulex(美国马苏莱公司)、Kawaski Heavy Industries、Mitsui(三井)、Chiyoda、Thyssen KEA、及其它。数字58和60代表使氧化剂水溶液再流入洗涤塔56的进一步可能的氧化剂喷注点。可以在氧化剂的每个循环回路加入合适的泵62。这些步骤是任选的，因为前文已经指出可以在从烟道气管道至湿式洗涤塔的任何位置引入氧化剂，并且仍然发挥作用而获得将任何存在化合物氧化的目标。由数字64宽泛地表示的来自洗涤塔56的溶液，可以不断地去除进行处理。
作为进一步任选的步骤，可以在流程中引入由数字66代表的湿式静电沉淀器，气流流经该湿式静电沉淀器而从气流中去除烟道气中的任何另外的微粒、细微粒、水滴或浮质。这是任选步骤，并且对于本方法不是基本的。一旦经过ESP 66，烟道气随后可以经过烟道68排放。湿式ESP 66可以是或可以不是湿式洗涤塔56的延伸部分。另外可选方案由示于图2的虚线表示。
关于发生在该方法中的全部反应，发生于干法喷注阶段的反应只是涉及碳酸氢钠与SOx和NOx化合物接触的反应。发生于喷注设备的SOx化学典型的反应包括以下各项：
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
除了SOx反应，在喷注阶段还发生包括下列NOx反应：
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
17)
18)
关于发生在湿式洗涤塔的反应，上面提出的许多NOx反应以及以下的酸气反应也发生于湿法洗涤阶段：
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
如前文论述的，氧化剂在湿式洗涤塔的氧化剂喷注点58和60循环。从氧化观点看将发生的典型反应包括下列：
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
作为一种特别的方便，干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作对于减少烟道气中存在的其它空气毒性化合物特别有利。
根据美国环境保护局(the Environmental Protection Agency in theUnited States)列出的空气毒性化合物包括以下各项：
乙醛
乙酰胺
乙腈
苯乙酮
2-乙酰氨基芴
丙烯醛
丙烯酰胺
丙烯酸
丙烯腈
烯丙基氯
4-氨基联苯
苯胺
邻氨基苯甲醚
石棉
苯(包括源于汽油的苯)
联苯胺
三氯甲苯
苄基氯
联苯
邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)
双(氯甲基)醚
溴仿
1，3-丁二烯
氰氨化钙
克菌丹(Captan)
甲萘威
二硫化碳
四氯化碳
硫化羰
儿茶酚
草灭平(Chloramben)
氯丹(Chlordane)
氯
氯乙酸
2-氯苯乙酮
氯苯
杀螨酯(Chlorobenzilate)
氯仿
氯甲基甲醚
氯丁二烯
甲苯酚/甲苯基酸(混合异构体)
邻甲苯酚
间甲苯酚
对甲苯酚
枯烯
2，4-D，盐和酯(2，4-二氯苯氧基乙酸)
DDE(1，1-二氯-2，2-双(对氯苯基)乙烯)
重氮甲烷
氧芴
1，2-二溴-3-氯丙烷
邻苯二甲酸二丁酯
1，4-二氯苯
3，3’-二氯联苯胺
二氯乙醚(双[2-氯乙基]醚)
1，3-二氯丙烯
敌敌畏
二乙醇胺
硫酸二乙酯
3，3’-二甲氧基联苯胺
4-二甲氨基偶氮苯
N，N-二甲基苯胺
3，3’-二甲基联苯胺
二甲基氨基甲酰氯
N，N-二甲基甲酰胺
1，1-二甲基肼
邻苯二甲酸二甲酯
硫酸二甲酯
4，6-二硝邻甲酚(包括盐)
2，4-二硝基苯酚
2，4-二硝基甲苯
1，4-二恶烷(1，4-二氧杂环己烷)
1，2-二苯肼
表氯醇(1-氯-2，3-环氧丙烷)
1，2-环氧丁烷
丙烯酸乙酯
乙基苯
氨基甲酸乙酯(尿烷)
乙基氯(氯乙烷)
二溴化乙烯(二溴乙烷)
二氯化乙烯(1，2-二氯乙烷)
乙二醇
乙撑亚胺(氮丙啶)
环氧乙烷
亚乙基硫脲
亚乙基二氯(1，1-二氯乙烷)
甲醛
七氯
六氯苯
六氯丁二烯
1，2，3，4，5，6-六氯环己烷(所有立体异构体，包括林丹)
六氯环戊二烯
六氯乙烷
1，6-己二异氰酸酯
六甲基磷酰胺
己烷
肼
盐酸(氯化氢)
氟化氢(氢氟酸)
对苯二酚
异佛尔酮
马来酐
甲醇
甲氧氯
甲基溴(溴代甲烷)
甲基氯(氯代甲烷)
甲基氯仿(1，1，1-三氯乙烷)
甲乙酮(2-丁酮)
甲基肼
甲基碘(碘代甲烷)
甲基异丁基酮(异己酮)
异氰酸甲酯
甲基丙烯酸甲酯
甲基叔丁基醚
4，4’-亚甲基双(2-氯苯胺)
亚甲基氯(二氯甲烷)
4，4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)
4，4’-亚甲基双苯胺
萘
硝基苯
4-硝基联苯
4-硝基苯酚
2-硝基丙烷
N-亚硝基-N-甲基脲
N-亚硝基二甲胺
N-亚硝基吗啉
对硫磷
五氯硝基苯(Quintobenzene)
五氯苯酚
苯酚
对苯二胺
光气
磷化氢
磷
邻苯二甲酸酐
多氯化联苯(Aroclors)
1，3-丙磺酸内酯
β-丙内酯
丙醛
残杀威(Baygon)
二氯化丙烯(1，2-二氯丙烷)
环氧丙烷
1，2-亚丙基亚胺(2-甲基氮丙啶)
喹啉
醌(对苯醌)
苯乙烯
氧化苯乙烯
2，3，7，8-四氯二苯并对二恶英
1，1，2，2-四氯乙烷
四氯乙烯(全氯乙烯)
四氯化钛
甲苯
2，4-甲苯二胺
甲苯-2，4-二异氰酸酯
邻甲苯胺
毒杀芬(氯化莰烯)
1，2，4-三氯化苯
1，1，2-三氯乙烷
三氯乙烯
2，4，5-三氯苯酚
2，4，6-三氯苯酚
三乙胺
氟乐灵(Trifluralin)
2，2，4-三甲基戊烷
乙酸乙烯酯
乙烯基溴
乙烯基氯
偏二氯乙烯(1，1-二氯乙烯)
二甲苯(混合异构体)
邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯
锑化合物
砷化合物(无机的包括胂)
铍化合物
镉化合物
铬化合物
钴化合物
炼焦炉排放物
氰化合物
乙二醇醚
铅化合物
锰化合物
汞化合物
细矿物纤维
镍化合物
多环有机物
放射性核素(包括氡)
硒化合物
总之，通过结合干法喷注和湿法洗涤操作，主要由于SO2和NOx各自与NaHCO3的化学反应，它们的浓度立刻降低。其它吸附剂无疑也具有效力，这些吸附剂包括钙类和镁类吸附剂，例如碳酸钙、碳酸氢钙、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸氢镁、氢氧化镁或它们的任意组合。
SOx去除的其它例子参考美国专利第6,143,263和6,303,083号。
该洗涤塔被证明非常有效地去除在整个NOx中占极大部分的NO2；该洗涤塔还有效地去除硫化合物导致SO2几乎零排放。

Claims (25)

1.一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，其特征在于所述方法包括：
干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，所述干法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于所述气流中的所有SOx和大量NOx化合物；并且
所述湿法洗涤操作包括：
与所述气流接触而去除留在所述气流中的任何残留SOx和NOx化合物。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于所述吸附剂是选自碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠、或其组合的钠类吸附剂。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于所述吸附剂是选自碳酸钙、碳酸氢钙、氢氧化钙和其组合的钙类吸附剂。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于所述吸附剂是选自碳酸镁、碳酸氢镁、氢氧化镁和其组合的镁类吸附剂。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于所述吸附剂包括钠、镁和钙吸附剂的组合。
6.如权利要求1所述方法，其特征在于所述干法喷注洗涤操作产生硫酸钠、亚硫酸钠、氟化钠、氯化钠、亚硝酸钠、碳酸钠和/或硝酸钠。
7.如权利要求1所述方法，其特征在于所述SOx和NOx化合物包括SO2、SO3、NO2、N2O3、N2O5、NxOy和它们的二聚物。
8.如权利要求1所述方法，其特征在于所述方法进一步包括将用于所述湿法洗涤操作中的未反应的吸附剂循环使用的步骤。
9.如权利要求1所述方法，其特征在于所述方法进一步包括氧化所述烟道气流的步骤。
10.如权利要求9所述方法，其特征在于所述方法进一步包括在所述湿法洗涤操作和所述干法洗涤操作中的一个或两个操作后，氧化所述气流的步骤。
11.如权利要求1所述方法，其特征在于所述氧化步骤包括使用选自过氧化氢、臭氧、其中x为1至4的NaClOx、或其组合的氧化剂。
12.如权利要求1所述方法，其特征在于所述方法进一步包括通过与所述干法喷注洗涤操作和所述湿法洗涤操作的反应和氧化剂的添加，减少存在于所述烟道气中的空气毒性化合物的步骤。
13.一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，其特征在于所述方法包括：
干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，所述干法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于所述气流中的所有SOx和大量NOx化合物；
所述湿法洗涤操作包括：
与所述气流接触而去除留在所述气流中的任何残留SOx和NOx化合物；并且
将未反应的吸附剂循环至所述湿法洗涤操作。
14.如权利要求13所述方法，其特征在于所述方法进一步包括氧化所述气流的步骤。
15.如权利要求13所述方法，其特征在于所述钠类吸附剂选自钠类吸附剂、钙类吸附剂、镁类吸附剂和其组合。
16.一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，其特征在于所述方法包括：
干法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，所述干法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂接触而基本上去除存在于所述气流中的所有SOx和大量NOx化合物；并且
所述湿法洗涤操作包括：
在氧化剂存在下，洗涤来自所述干法喷注洗涤操作的所述气流而去除留在所述气流中的任何残留SOx和NOx化合物。
17.如权利要求16所述方法，其特征在于所述方法进一步包括将未反应的吸附剂循环至所述湿法洗涤操作的步骤。
18.如权利要求16所述方法，其特征在于所述氧化剂选自过氧化氢、臭氧、其中x为1至4的NaClOx、或其组合。
19.如权利要求16所述方法，其特征在于将来自所述干法喷注洗涤操作的所述气流暴露于氧化剂。
20.如权利要求16所述方法，其特征在于来自所述干法喷注洗涤过程的所述气流产生硫酸钠、亚硫酸钠、氟化钠、氯化钠、亚硝酸钠、碳酸钠和/或硝酸钠。
21.一种从烟道气流洗涤SOx和NOx化合物的方法，其特征在于所述方法包括：
湿法喷注洗涤操作和湿法洗涤操作，所述湿法喷注洗涤操作包括：
使含有SOx和NOx化合物的烟道气流与吸附剂溶液接触而基本上去除存在于所述气流中的所有SOx和大量NOx化合物；并且
所述湿法洗涤操作包括：
与所述气流接触而去除留在所述气流中的任何残留SOx和NOx化合物。
22.如权利要求21所述方法，其特征在于来自所述湿法洗涤操作的所述气流在湿式静电沉淀器中净化。
23.如权利要求16所述方法，其特征在于来自所述湿法洗涤操作的所述气流在湿式静电沉淀器中净化。
24.如权利要求13所述方法，其特征在于来自所述湿法洗涤操作的所述气流在湿式静电沉淀器中净化。
25.如权利要求22所述方法，其特征在于所述方法进一步包括在所述静电沉淀器中去除其它空气毒物和细微粒物质。
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