一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)及方法，脫硫和脫硝在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)完成，首先在吸收塔脫硫段采用堿性溶液脫除煙氣中的SO2，然后在吸收塔脫硝段采用含有亞硫酰基的溶液吸收煙氣中的NOx，吸收了NOx的含有亞硫?；娜芤悍至髦吝M(jìn)口煙風(fēng)道的氣液換熱裝置加熱解吸其中的NOx，含有亞硫?；娜芤涸诮馕瞢@得再生，送去脫硝循環(huán)罐循環(huán)使用；從脫硝循環(huán)罐和解吸罐解吸出來的富含NOx的氣體被氧化風(fēng)機(jī)鼓入的O2氧化為高價(jià)態(tài)的NOx，然后通過引風(fēng)機(jī)送去脫硫循環(huán)罐采用脫硫后的漿液或溶液吸收其中的NOx。本發(fā)明提供的脫硫脫硝系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單、投資及運(yùn)行成本低，可達(dá)98％以上的脫硫效率和80％以上的脫硝效率，應(yīng)用范圍廣闊。
【專利說明】一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脫硫脫硝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]化石燃料的燃燒以及一些化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的硫氧化物和氮氧化物對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，目前對(duì)大氣污染治理普遍采用的脫硫技術(shù)有干法、半干法和濕法等幾類，但這些技術(shù)在脫硝方面卻顯得無能為力。
[0003]目前，工業(yè)上采用較多的脫硝技術(shù)是選擇性催化還原法(SCR)。但該法存在以下問題:有嚴(yán)格的溫度窗口要求；投資及運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大；所用還原劑液氨為國(guó)家二級(jí)危險(xiǎn)品，管理維護(hù)要求嚴(yán)格；所產(chǎn)生的固體催化劑廢物處理困難；對(duì)老鍋爐改造時(shí)，需改造煙道、空氣預(yù)熱器，難度大，費(fèi)用高；對(duì)于我國(guó)高硫、高灰分煤，催化劑的磨損、中毒等問題大大增加，嚴(yán)重影響催化劑的使用壽命。
[0004]濕法煙氣脫硫技術(shù)(WFGD)是當(dāng)前世界上應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)，其脫硫效率高，且濕式洗滌塔良好的氣液傳質(zhì)對(duì)于氮氧化物的吸收來說是個(gè)潛在優(yōu)勢(shì)，因此，開發(fā)濕法煙氣脫硫脫硝一體化工藝是極具前景的發(fā)展方向。
[0005]在濕法脫硝方面，氧化吸收法脫硝技術(shù)克服了 SCR工藝的某些不足，成為研宄開發(fā)的熱點(diǎn)。但由于氧化吸收工藝需要采用氧化劑，氧化劑成本昂貴，造成了該工藝的投資或運(yùn)行成本太高而無法推廣。因此，開發(fā)一種低成本、高效率的脫硫脫硝工藝就顯得尤為迫切。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種脫硫脫硝效率高、投資及運(yùn)行成本低的脫硫脫硝系統(tǒng)及方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)，吸收塔內(nèi)通過集液升氣裝置由下至上分為脫硫段和脫硝段，所述的吸收塔脫硫段上連接有進(jìn)口煙風(fēng)道；所述的進(jìn)口煙風(fēng)道上安裝有氣液換熱裝置，所述的氣液換熱裝置的液體進(jìn)口與所述的吸收塔脫硝段相連，所述的氣液換熱裝置的液體出口與解吸罐相連；所述的解吸罐上連接有再生泵、第一氧化風(fēng)機(jī)和第一引風(fēng)機(jī)，所述的再生泵出口與脫硝循環(huán)罐相連，所述的第一引風(fēng)機(jī)出口與吸收塔脫硫段或脫硫循環(huán)罐相連；所述的脫硝循環(huán)罐上連接有脫硝循環(huán)泵、第二氧化風(fēng)機(jī)和第二引風(fēng)機(jī)，所述的脫硝循環(huán)泵出口與所述的吸收塔脫硝段相連，所述的第二引風(fēng)機(jī)出口與吸收塔的脫硫段或脫硫循環(huán)罐相連，或所述的第二引風(fēng)機(jī)用所述的第一氧化風(fēng)機(jī)代替。
[0008]優(yōu)選的，所述的吸收塔內(nèi)的脫硝段為填料塔、板式塔、鼓泡塔或噴淋塔的一種。
[0009]優(yōu)選的。所述的吸收塔內(nèi)的脫硫段設(shè)有堿性溶液，所述的吸收塔內(nèi)脫硝段設(shè)有含有亞硫?；娜芤?。
[0010]本發(fā)明還提供一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)的脫硫脫硝方法，包括以下步驟:
[0011]a)經(jīng)過預(yù)處理的煙氣通過氣液換熱裝置進(jìn)入吸收塔脫硫段；
[0012]b)將脫硫劑送至吸收塔脫硫段，首先脫除煙氣中的二氧化硫；
[0013]c)將含有亞硫?；娜芤河擅撓跹h(huán)泵送入吸收塔脫硝段，吸收溶解煙氣中的氮氧化物；
[0014]d)吸收了氮氧化物的含有亞硫?；娜芤翰糠炙椭廖账M(jìn)口煙風(fēng)道上的氣液換熱裝置加熱；
[0015]e)加熱后的含有亞硫?；娜芤毫髦两馕?，開啟氧化風(fēng)機(jī)，對(duì)脫硝循環(huán)罐和解吸罐鼓入氧化空氣或氧氣，氧化其中的氮氧化物，同時(shí)氮氧化物從含有亞硫?；娜芤褐薪馕鰜?，含有亞硫?；娜芤韩@得再生；
[0016]f)脫硝循環(huán)罐和解吸罐內(nèi)的氣體通過引風(fēng)機(jī)送入吸收塔脫硫段或脫硫循環(huán)罐，利用脫硫后的漿液或溶液反應(yīng)吸收解吸后的氮氧化物；解吸罐內(nèi)的含有亞硫酰基的溶液通過再生泵返回脫硝循環(huán)罐循環(huán)使用；
[0017]g)脫硫吸收液反復(fù)循環(huán)，當(dāng)其中的鹽分達(dá)到一定濃度時(shí)，從脫硫循環(huán)罐底部排出，處理后排放。
[0018]本發(fā)明提供的脫硫脫硝系統(tǒng)及方法脫硫脫硝在同一個(gè)塔內(nèi)完成，脫硫系統(tǒng)與脫硝系統(tǒng)既獨(dú)立運(yùn)行又相互關(guān)聯(lián)，先采用成熟的濕法脫硫工藝脫除煙氣中的二氧化硫，然后采用含有亞硫?；娜芤何杖芙鉄煔庵械牡趸?。含有亞硫酰基的溶液高溫時(shí)可解吸出其中的氮氧化物，獲得再生，整個(gè)過程沒有消耗。通過在吸收塔進(jìn)口煙風(fēng)道設(shè)置氣液換熱裝置利用進(jìn)口煙氣的熱量加熱再生含有亞硫?；娜芤?，降低了額外熱源補(bǔ)充帶來的能耗；采用鼓入氧化空氣或氧氣的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)氮氧化物的氧化，降低了氧化成本和運(yùn)行的危險(xiǎn)性；解吸后的氮氧化物利用脫硫過程產(chǎn)生的亞硫酸鹽吸收，在以廢治廢的過程中實(shí)現(xiàn)了高效率低成本的脫硝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的脫硫效率可達(dá)98%以上，脫硝效率可達(dá)80%以上。另外，本發(fā)明一塔式脫硫脫硝工藝占地面積小，投資成本較選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝+濕法脫硫工藝(WFGD)低20%?30% ;應(yīng)用范圍廣闊，便于推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所提供的濕法脫硫脫硝系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]圖中:1-吸收塔，2-氣液換熱裝置，3-解吸罐，4-再生泵，5-第一氧化風(fēng)機(jī)，6-第一引風(fēng)機(jī)，7-脫硝循環(huán)罐，8-脫硝循環(huán)泵，9-脫硫循環(huán)泵，10-集液升氣裝置，11-填料，12-除霧裝置，13-第二氧化風(fēng)機(jī)，14-第二引風(fēng)機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0023]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0024]本發(fā)明所提供的濕法脫硫脫硝系統(tǒng)中，吸收塔I內(nèi)通過集液升氣裝置10由下至上分為脫硫段和脫硝段，吸收塔的脫硫段上連接有進(jìn)口煙風(fēng)道；進(jìn)口煙風(fēng)道上安裝有氣液換熱裝置2，氣液換熱裝置的進(jìn)口與吸收塔的脫硝段相連，氣液換熱裝置的出口與解吸罐3相連；解吸罐上連接有再生泵4、第一氧化風(fēng)機(jī)5和第一引風(fēng)機(jī)6，再生泵出口與脫硝循環(huán)罐7相連，第一引風(fēng)機(jī)出口與吸收塔的脫硫段或脫硫循環(huán)罐相連；脫硝循環(huán)罐上連接有脫硝循環(huán)泵8、第二氧化風(fēng)機(jī)13和第二引風(fēng)機(jī)14，脫硝循環(huán)泵出口與吸收塔的脫硝段相連，第二引風(fēng)機(jī)出口與吸收塔的脫硫段或脫硫循環(huán)罐相連。
[0025]這種設(shè)計(jì)，使得脫硫和脫硝在一個(gè)吸收塔中完成，減少了設(shè)備的投資和占地面積；通過設(shè)置氣液換熱裝置利用進(jìn)口煙氣的熱量加熱再生含有亞硫?；娜芤海档土祟~外熱源補(bǔ)充帶來的能耗；利用空氣或氧氣氧化氮氧化物降低了氧化劑產(chǎn)生的昂貴運(yùn)行成本。
[0026]具體地，上述吸收塔內(nèi)脫硝段可設(shè)計(jì)成填料塔、板式塔、鼓泡塔或噴淋塔，優(yōu)選為填料塔；吸收塔內(nèi)脫硫段設(shè)有堿性溶液，吸收塔內(nèi)脫硝段設(shè)有一種含有亞硫酰基的溶液。
[0027]同時(shí)，本發(fā)明還提供一種基于上述濕法脫硫脫硝系統(tǒng)的方法，具體地，該方法包括以下步驟:
[0028]a)經(jīng)過預(yù)處理的煙氣通過氣液換熱裝置進(jìn)入吸收塔脫硫段；
[0029]b)將脫硫劑送至吸收塔脫硫段，首先脫除煙氣中的二氧化硫；
[0030]c)將含有亞硫?；娜芤河擅撓跹h(huán)泵送入吸收塔脫硝段，吸收溶解煙氣中的氮氧化物；
[0031]d)吸收了氮氧化物的含有亞硫?；娜芤翰糠炙椭廖账M(jìn)口煙風(fēng)道上的氣液換熱裝置加熱；
[0032]e)加熱后的含有亞硫?；娜芤毫髦两馕?，開啟氧化風(fēng)機(jī)，對(duì)脫硝循環(huán)罐和解吸罐鼓入氧化空氣或氧氣，氧化其中的氮氧化物，同時(shí)氮氧化物從含有亞硫酰基的溶液中解吸出來，含有亞硫?；娜芤韩@得再生；
[0033]f)脫硝循環(huán)罐和解吸罐內(nèi)的氣體通過引風(fēng)機(jī)送入吸收塔脫硫段或脫硫循環(huán)罐，利用脫硫后的漿液或溶液反應(yīng)吸收解吸后的氮氧化物；解吸罐內(nèi)的含有亞硫?；娜芤和ㄟ^再生泵返回脫硝循環(huán)罐循環(huán)使用；
[0034]g)脫硫吸收液反復(fù)循環(huán)，當(dāng)其中的鹽分達(dá)到一定濃度時(shí)，從脫硫循環(huán)罐底部排出，處理后排放。
[0035]具體地，經(jīng)過預(yù)處理后的煙氣在進(jìn)口煙風(fēng)道經(jīng)過氣液換熱裝置換熱后進(jìn)入吸收塔，在吸收塔脫硫段煙氣中的二氧化硫被堿性溶液吸收得以脫除；脫硫后的煙氣經(jīng)過脫水除霧后穿過集液升氣裝置進(jìn)入吸收塔脫硝段，在吸收塔脫硝段煙氣中的氮氧化物被含有亞硫?；娜芤何?；凈化后的煙氣再經(jīng)過除霧裝置除濕后，由煙囪排放。吸收了氮氧化物的含有亞硫?；娜芤捍蟛糠只亓髦撩撓跹h(huán)罐，小部分流至進(jìn)口煙風(fēng)道的氣液換熱裝置進(jìn)行加熱以解吸其中的氮氧化物；含有亞硫?；娜芤韩@得再生，流至解吸罐，然后經(jīng)再生泵送去脫硝循環(huán)罐循環(huán)使用。在解吸罐和脫硝循環(huán)罐通過氧化風(fēng)機(jī)鼓入氧化空氣或氧氣將氮氧化物氧化為高價(jià)態(tài)的氮氧化物，然后利用引風(fēng)機(jī)將其送去吸收塔脫硫段或脫硫循環(huán)罐采用脫硫后的漿液(或溶液)吸收其中的氮氧化物；二氧化硫最終以硫酸鹽的形式脫除，氮氧化物最終以氮?dú)饣蛳跛猁}的形式脫除。脫硫吸收液反復(fù)循環(huán)，當(dāng)其中的鹽分達(dá)到一定濃度時(shí)，從吸收塔底部排出，依次進(jìn)行液態(tài)除塵、濃縮結(jié)晶和干燥，再進(jìn)行包裝或者排棄。
[0036]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但不能限制本發(fā)明的內(nèi)容。
[0037]實(shí)施例1
[0038]在本實(shí)施例中，一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)如圖1所示，煙氣產(chǎn)生裝置為鍋爐，吸收塔直徑為1.2m，高度為20m，脫硫段為噴淋塔，脫硝段為填料塔；氣液換熱裝置設(shè)置于吸收塔進(jìn)口的煙風(fēng)道上。脫硫段采用NaOH作脫硫劑，脫硝段采用含有亞硫?；娜芤鹤魑談?，填料高度為2.5m，噴淋密度為20m3/m2.hr。當(dāng)操作穩(wěn)定時(shí)，采用Test350煙氣分析儀測(cè)量煙氣成份:煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生煙氣中SO2S 364ppm，NOxS 162ppm ;吸收塔出口煙氣中SO2為 5ppm，NOj^ 26ppm。
[0039]實(shí)施例2
[0040]一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)同實(shí)施例1，不同之處在于，脫硝層的填料高度調(diào)整為
1.8m，噴淋密度調(diào)整為28m3/m2.hr。當(dāng)操作穩(wěn)定時(shí)，采用Test350煙氣分析儀測(cè)量煙氣成份:煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生煙氣中S02S330ppm，N0xSl45ppm ;吸收塔出口煙氣中S02S4ppm，NOx 為 25ppm。
[0041]實(shí)施例3
[0042]一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)同實(shí)施例1，不同之處在于，脫硝層的填料高度調(diào)整為
2.1m,噴淋密度調(diào)整為24m3/m2.hr。當(dāng)操作穩(wěn)定時(shí)，采用Test350煙氣分析儀測(cè)量煙氣成份:煙氣產(chǎn)生裝置產(chǎn)生煙氣中S02S345ppm，N0xSl58ppm ;吸收塔出口煙氣中S02S4ppm，NOx 為 23ppm。
[0043]以上只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例，毋庸置疑，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，上述附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種濕法脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，吸收塔內(nèi)通過集液升氣裝置由下至上分為脫硫段和脫硝段； 所述的吸收塔脫硫段上連接有進(jìn)口煙風(fēng)道；所述的進(jìn)口煙風(fēng)道上安裝有氣液換熱裝置，所述的氣液換熱裝置的液體進(jìn)口與所述的吸收塔脫硝段相連，所述的氣液換熱裝置的液體出口與解吸罐相連； 所述的解吸罐上連接有再生泵、第一氧化風(fēng)機(jī)和第一引風(fēng)機(jī)，所述的再生泵出口與脫硝循環(huán)罐相連，所述的第一引風(fēng)機(jī)出口與所述的吸收塔脫硫段或脫硫循環(huán)罐相連； 所述的脫硝循環(huán)罐上連接有脫硝循環(huán)泵、第二氧化風(fēng)機(jī)和第二引風(fēng)機(jī)，所述的脫硝循環(huán)泵出口與所述的吸收塔脫硝段相連，所述的第二引風(fēng)機(jī)出口與吸收塔的脫硫段或脫硫循環(huán)罐相連，或所述的第二引風(fēng)機(jī)用所述的第一氧化風(fēng)機(jī)代替。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸收塔內(nèi)的脫硝段為填料塔、板式塔、鼓泡塔或噴淋塔的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸收塔內(nèi)的脫硫段設(shè)有堿性溶液，所述的吸收塔內(nèi)的脫硝段設(shè)有含有亞硫?；娜芤骸?br> 4.一種使用如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的濕法脫硫脫硝系統(tǒng)的脫硫脫硝方法，包括以下步驟: a)經(jīng)過預(yù)處理的煙氣通過氣液換熱裝置進(jìn)入吸收塔脫硫段； b)將脫硫劑送至吸收塔脫硫段，首先脫除煙氣中的二氧化硫； c)將含有亞硫?；娜芤河擅撓跹h(huán)泵送入吸收塔脫硝段，吸收溶解煙氣中的氮氧化物； d)吸收了氮氧化物的含有亞硫?；娜芤翰糠炙椭廖账M(jìn)口煙風(fēng)道上的氣液換熱裝置加熱； e)加熱后的含有亞硫酰基的溶液流至解吸罐，開啟氧化風(fēng)機(jī)，對(duì)脫硝循環(huán)罐和解吸罐鼓入氧化空氣或氧氣，氧化其中的氮氧化物，同時(shí)氮氧化物從含有亞硫?；娜芤褐薪馕鰜?，含有亞硫酰基的溶液獲得再生； f)脫硝循環(huán)罐和解吸罐內(nèi)的氣體通過引風(fēng)機(jī)送入吸收塔脫硫段或脫硫循環(huán)罐，利用脫硫后的漿液或溶液反應(yīng)吸收解吸后的氮氧化物；解吸罐內(nèi)的含有亞硫酰基的溶液通過再生泵返回脫硝循環(huán)罐循環(huán)使用； g)脫硫吸收液反復(fù)循環(huán)，當(dāng)其中的鹽分達(dá)到一定濃度時(shí)，從脫硫循環(huán)罐底部排出，處理后排放。
【文檔編號(hào)】B01D53/78GK104437051SQ201410650058
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】高宏亮, 彭文峰, 覃海華, 傅明沖 申請(qǐng)人:傅明沖