專利名稱：一種液相氧化多級(jí)吸收的煙氣脫硫脫硝工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液相氧化多級(jí)吸收的煙氣脫硫脫硝工藝及裝置。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)家環(huán)保要求的不斷提高，煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，煙氣脫硫脫硝成日趨迫切。主要的煙氣脫硫技術(shù)有石灰/石灰石-石膏法、鎂法、氨法等濕法工藝和半干法、干法脫硫工藝。而脫硝技術(shù)有下面幾種選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、 選擇性非催化還原與選擇性催化還原聯(lián)合法(SNCR-SCR)。但是分步脫硝脫硫工藝復(fù)雜，設(shè)備繁多，投資運(yùn)行費(fèi)用高，維護(hù)不便。因此越來(lái)越多的專家在開發(fā)研究脫硫脫硝一體化的技術(shù)，同時(shí)也是國(guó)家政策引導(dǎo)的方向。公開號(hào)為為CN1950139A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中公開了一種利用過(guò)氧化氫減少煙道氣流中二氧化硫、氮氧化物和重金屬排放的方法和設(shè)備。過(guò)氧化氫脫硝的方法，是利用高濃度的過(guò)氧化氫溶液熱活化氣相氧化NO，并液相吸收脫除氮氧化物。但該專利發(fā)明的工藝復(fù)雜，要求用到的設(shè)備很多；其次過(guò)氧化氫必須加熱活化，需要將過(guò)氧化氫溶液加熱至500°C 左右才能氧化NO，消耗大量能量，增加了運(yùn)行費(fèi)用。公開號(hào)為CN101934191A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中公開了一種氨法煙氣同時(shí)脫硫脫硝的方法，以氨水為吸收液，采用多層噴淋吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫。該方法雖然也能脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物，但是還存在如下缺點(diǎn)第一，只是單純的通過(guò)氨水對(duì)煙氣進(jìn)行多次吸收，并沒有采取對(duì)煙氣的氧化措施，而煙氣中氮氧化物中有95%是比較難吸收的一氧化氮，未經(jīng)氧化直接進(jìn)行吸收，其脫硝效率勢(shì)必不高;第二，脫硫脫硝的副產(chǎn)物硫酸鹽和硝酸鹽混合在一起，回收困難，勢(shì)必增加副產(chǎn)物回收利用的成本。公開號(hào)為CN100496675C的中國(guó)專利中公開了一種同時(shí)脫硫脫硝的濕式氨法煙氣潔凈工藝及其系統(tǒng)。該工藝使用臭氧氣相氧化煙氣中的NO，然后利用氨水吸收煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。該工藝將煙氣中的氮氧化物進(jìn)行氧化后再進(jìn)行脫硫脫硝，其脫硝效率會(huì)有所提高，但是該工藝使用的臭氧氣相氧化，第一，臭氧需要使用大量的電力來(lái)生成，每千克臭氧耗費(fèi)電量大約在10-16KW，這無(wú)疑提高了運(yùn)行成本；第二，臭氧還可能會(huì)氧化煙氣中SO2，造成氧化劑的浪費(fèi)，同時(shí)生成的三氧化硫則會(huì)生成酸霧；第三，采用的是氣相氧化， 氣相氧化由于是噴入氣態(tài)氧化劑，對(duì)氣密性有一定的要求，稍有不慎易發(fā)生氧化性氣體泄露引起事故，其次氣相氧化要求氧化性氣體和煙氣迅速充分地混合，技術(shù)要求高，因此，氣相氧化對(duì)設(shè)備的要求高，工藝的控制較復(fù)雜，企業(yè)生產(chǎn)成本高。公告號(hào)為CN101385945942B的中國(guó)專利公開了一種液相氧化-吸收兩段式濕法煙氣脫硝工藝，采用高錳酸鉀、亞氯酸鈉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、雙氧水、二氧化氯中一種或幾種混合物的溶液作為氧化劑，使煙氣中的一氧化氮與氧化劑接觸反應(yīng)，部分氧化成二氧化氮之后，利用堿液吸收經(jīng)過(guò)氧化后煙氣中的氮氧化物，生產(chǎn)相應(yīng)的亞硝酸鹽。該方法采用液相氧化，相對(duì)氣相氧化，簡(jiǎn)化了工藝流程，降低了脫硝成本，但是煙氣中含有的二氧化硫
3會(huì)消耗部分的氧化劑，造成氧化劑的浪費(fèi)，同時(shí)二氧化硫被氧化成三氧化硫會(huì)形成酸霧，另外，煙氣中的二氧化硫不能同時(shí)很被很好的除去，還需要增加相應(yīng)的脫硫工藝。因此，開發(fā)一種高效的氧化氮氧化物的氧化方法，并設(shè)法降低煙氣二氧化硫的氧化率，減少氧化劑耗量，降低運(yùn)行成本，是聯(lián)合脫硫脫硝工藝改進(jìn)的方向，有利于該工藝的應(yīng)用及推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種液相氧化多級(jí)吸收的煙氣脫硫脫硝工藝及裝置，增強(qiáng)煙氣氧化劑的利用率，提高了煙氣的脫硝效率。一種液相氧化多級(jí)吸收的煙氣脫硫脫硝工藝，包括(I)將脫硫劑與煙氣接觸反應(yīng)進(jìn)行預(yù)脫硫，脫硫劑吸收煙氣中的部分二氧化硫，得到脫硫漿液；(2)將預(yù)脫硫后的煙氣進(jìn)行液相氧化和部分吸收，將煙氣中的一氧化氮氧化成二氧化氮，所述的液相氧化的氧化劑為雙氧水、亞氯酸鹽和次氯酸鹽中的至少一種的水溶液；(3)將經(jīng)過(guò)氧化后的煙氣與步驟(I)中的脫硫漿液接觸反應(yīng)，吸收煙氣中的二氧化氮和余下的二氧化硫。來(lái)自鍋爐煙道的煙氣中含有大量的二氧化硫和氮氧化物，氮氧化物主要以一氧化氮為主，一氧化氮不容易被吸收，當(dāng)其氧化成高價(jià)態(tài)的氮氧化物如二氧化氮時(shí)更容易被吸收，首先通過(guò)脫硫劑對(duì)煙氣進(jìn)行一級(jí)吸收，去除煙氣中大部分的二氧化硫，同時(shí)脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫后得到富含亞硫酸根的脫硫漿液，然后再對(duì)煙氣進(jìn)行高效液相氧化，將煙氣中的一氧化氮氧化成二氧化氮，部分被氧化劑吸收形成硝酸鹽漿液，該硝酸鹽通過(guò)后續(xù)處理后可得到副產(chǎn)品如肥料等，以亞氯酸鹽作氧化劑為例，具體的氧化反應(yīng)的反應(yīng)方程式如下2N0+C1CV — 2N02+CF4N02+C102 +40H — 4N03 +Cl +2H20N0+C1CV — N02+C1(TN0+C1CT — N02+Cr2N02+C102>20r — 2N03>C10>2H20最后利用一級(jí)脫硫后的脫硫漿液對(duì)煙氣進(jìn)行二級(jí)吸收，去除煙氣中的二氧化氮和余下的二氧化硫，形成硫酸鹽漿液，該硫酸鹽漿液經(jīng)過(guò)后續(xù)處理后得到副產(chǎn)物如石膏，二級(jí)吸收時(shí)吸收二氧化氮的反應(yīng)方程式如下4S0 廣+2N02+ — N2+4S042_煙氣脫硫脫硝過(guò)程中得到的硝酸鹽漿液和硫酸鹽漿液是分開的，方便分別對(duì)其進(jìn)行回收。所述的亞氯酸鹽可選用亞氯酸鈉、次氯酸鹽可選用次氯酸鈉、次氯酸鈣中的至少一種。在進(jìn)行液相氧化時(shí)，需要將氧化劑稀釋成含一定濃度有效氧化成分的水溶液， 作為一種優(yōu)選，步驟(2)中所述的氧化劑中有效氧化成分占總質(zhì)量的5-35%，更優(yōu)選為5-10%。所述的有效氧化成分是指氧化劑(水溶液)中溶質(zhì)的總質(zhì)量，例如氧化劑為亞氯酸鹽水溶液時(shí)，有效氧化成分即是亞氯酸鹽的質(zhì)量，當(dāng)氧化劑為亞氯酸鹽和次氯酸鹽的混合水溶液時(shí)，有效氧化成分即是亞氯酸鹽和次氯酸鹽的總質(zhì)量。為提高氧化劑的氧化特性，所述氧化劑中還添加有占氧化劑總質(zhì)量O. 001-0. 01% 的金屬尚子，優(yōu)選為O. 001-0. 005% ο所述的金屬尚子為鐵尚子、猛尚子、銅尚子和鎂尚子中的至少一種。所述的鐵離子可選用氯化鐵，所述的錳離子可選用氯化錳，所述的鎂離子可選用硫酸鎂，所述的銅離子可選用硫酸銅。加入微量的鐵離子錳離子銅離子等催化劑，可以有效提高氧化的效率，過(guò)氧化氫、次氯酸鹽、亞氯酸鹽等在催化劑的作用下能較快的產(chǎn)生活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快氮氧化物的氧化，可將煙氣中95%以上的一氧化氮氧化成高價(jià)態(tài)的氮氧化物。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的氧化劑的pH值為4-7。當(dāng)高于此范圍時(shí)，氧化劑的氧化性降低，氧化吸收一氧化氮的效果減弱。低于此范圍時(shí)，氧化劑自身分解加速，產(chǎn)生大量的氯氣，二氧化氯等氣體逸出，造成氧化劑的浪費(fèi)。PH值的控制主要通過(guò)吸收煙氣中酸性氣體二氧化硫和氮氧化物降低pH值，添加亞氯酸鈉或次氯酸鈉等呈堿性的氧化劑來(lái)提高pH值。在液相氧化的過(guò)程中需要控制其反應(yīng)溫度，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的液相氧化的溫度為40-50°C。在此溫度范圍內(nèi)，氧化劑對(duì)氮氧化物的吸收及氧化反應(yīng)速率適中，基本不發(fā)生自分解的副反應(yīng)。進(jìn)口煙氣溫度一般在80-150°C，通過(guò)適當(dāng)預(yù)脫硫的液氣比，并對(duì)液相氧化反應(yīng)處的管路塔罐進(jìn)行保溫，即可滿足溫度要求。液相氧化的液氣比根據(jù)煙氣中氮氧化物的含量調(diào)節(jié)，作為一種優(yōu)選，所述的液相氧化的液氣比控制3_7L/m3。當(dāng)煙氣中氮氧化物的含量增加時(shí)，適當(dāng)提高液氣比，加大氧化劑的噴淋循環(huán)量，加強(qiáng)對(duì)氮氧化物的吸收。當(dāng)煙氣中氮氧化物的含量下降時(shí)，可降低液氣比，減少氧化劑的噴淋循環(huán)量，節(jié)約氧化劑的用量。步驟(I)中所述的脫硫劑為氨水、海水、氫氧化鎂或石灰石漿液，脫硫劑的pH值及液氣比根據(jù)煙氣中二氧化硫的含量及所選脫硫劑種類設(shè)置，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的脫硫劑選擇氫氧化鈣或石灰石漿液，其PH值控制在4-6范圍內(nèi)，步驟(I)和步驟(3)脫硫的總液氣比控制在3-15L/m3范圍內(nèi)，一般步驟⑴中的液氣比要比步驟(3)中的液氣比稍大一下，盡可能多的去除二氧化硫，防止二氧化硫消耗氧化劑，例如當(dāng)總的液氣比為IOL/ m3時(shí)，步驟(I)中的液氣比為6L/m3，步驟(3)中的液氣比為4L/m3。本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)如所述脫硫脫硝工藝的裝置，包括脫硫脫硝塔，所述脫硫脫硝塔底部設(shè)有用于容納所述脫硫劑和脫硫漿液的塔釜，所述的塔釜的上方由下至上依次設(shè)置有用于噴淋所述脫硫劑的第一噴淋層、用于使煙氣與氧化劑接觸進(jìn)行液相氧化的篩板層、用于噴淋所述氧化劑的第二噴淋層和用于噴淋所述脫硫漿液的第三噴淋層，所述的篩板層及第二噴淋層之間通過(guò)位于脫硫脫硝塔外的氧化劑漿液罐連通，所述的第一噴淋層和第三噴淋層分別通過(guò)外接循環(huán)泵與塔釜連通。煙氣由下至上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)第一噴淋層，塔釜內(nèi)的脫硫劑通過(guò)外接循環(huán)泵打入第一噴淋層，循環(huán)噴淋后其含有亞硫酸根的脫硫漿液下落至塔釜中，氧化劑漿液罐內(nèi)的氧化劑漿液通過(guò)循環(huán)泵打入第二噴淋層，向下噴淋至篩板層，煙氣繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)篩板層與篩板層上的氧化劑漿液鼓泡反應(yīng)后繼續(xù)向上與第二噴淋層噴淋下的氧化劑繼續(xù)反應(yīng)，煙氣繼續(xù)向上與第三噴淋層噴淋下來(lái)的脫硫漿液接觸反應(yīng)，最后經(jīng)過(guò)除霧層除霧后排出。為了使煙氣處理過(guò)程中得到的硫酸鹽漿液和硝酸鹽漿液能更方便的進(jìn)行后續(xù)處理，需要將兩者分開，經(jīng)過(guò)第一噴淋層噴淋洗滌后的脫硫漿液落入塔釜中，經(jīng)過(guò)第二噴淋層噴淋洗滌后的漿液落入篩板層，然后通過(guò)篩板層與氧化劑漿液罐之間的回流管回流至氧化劑漿液罐內(nèi)，因此需要將經(jīng)第三噴淋層噴淋洗滌后的漿液與第二噴淋層噴淋洗滌后的漿液分開或者引流至塔釜內(nèi)。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的第三噴淋層與第二噴淋層之間設(shè)有向下凹陷的隔板和連通隔板底部與塔釜的降液管，通過(guò)隔板和降液管將第三噴淋層噴淋下的漿液引流至塔釜；一種更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的隔板由若干層變徑圓環(huán)上下嵌套組成，并留有供煙氣穿過(guò)的空隙，液體在圓環(huán)內(nèi)側(cè)流動(dòng)由上一層圓環(huán)流到下一層圓環(huán)，直至降液管中，煙氣則從圓環(huán)之間的空隙向上運(yùn)動(dòng)。為了方便氧化劑的補(bǔ)充，所述的氧化劑漿液罐上方設(shè)有通過(guò)管路連通的氧化劑儲(chǔ)罐，其管路上設(shè)有閥門。氧化劑藥劑儲(chǔ)存于氧化劑儲(chǔ)罐中，送入氧化劑漿液罐中稀釋。為滿足煙氣脫硫脫硝工藝的工藝要求，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的第一噴淋層、第二噴淋層、第三噴淋層和除霧層的層數(shù)均為若干層。本發(fā)明的有益效果(I)集脫硫脫硝于一體，并將其集成在一個(gè)吸收塔中，極大的簡(jiǎn)化了工藝流程，減小了設(shè)備的占地面積，降低了投資費(fèi)用。(2)在脫硝氧化之前預(yù)脫硫，去除大部分的二氧化硫后在進(jìn)行脫硝氧化，可減少氧化劑和二氧化硫的副反應(yīng)，從而降低氧化劑的耗量，以及三氧化硫的不良影響，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。(3)采用高效的液相復(fù)合脫硝氧化劑，并加入金屬離子催化氧化，可以將煙氣中 95%以上的一氧化氮氧化成高價(jià)態(tài)的氮氧化物，并經(jīng)過(guò)兩級(jí)脫硝吸收，達(dá)到較高的脫硝效率。本發(fā)明脫硫效率可達(dá)95%以上，脫硝效率可達(dá)90%以上，能夠應(yīng)對(duì)國(guó)家越來(lái)越嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)。(4)利用脫硫產(chǎn)生的亞硫酸鹽，吸收氧化后的氮氧化物和余下的二氧化硫，以廢治廢減少吸收劑的消耗，并將這一部分的氮氧化物徹底無(wú)害化，變成潔凈的氮?dú)狻?5)脫硫副產(chǎn)物和脫硝副產(chǎn)物分開回收，簡(jiǎn)化副產(chǎn)物的回收工藝，降低成本；(6)采用液相氧化工藝代替氣相氧化工藝，降低投資及運(yùn)行成本，同時(shí)簡(jiǎn)化了工藝流程，增強(qiáng)可操作性。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，脫硫脫硝塔9采用噴淋-篩板相結(jié)合的吸收塔，吸收塔采用材質(zhì)為不銹鋼材料，耐酸堿抗氧化，吸收塔的頂部設(shè)置煙氣出口 8，吸收塔內(nèi)底部設(shè)置塔釜12，頂部設(shè)置除霧層7，在底部的塔釜12和頂部的除霧層7之間由下至上依次設(shè)置第一噴淋層2、篩板層3、第二噴淋層4和第三噴淋層6，各層之間間隔一定的距離，在塔釜12與第一噴淋層 2之間的塔壁上設(shè)有煙氣入口 1，在第二噴淋層4和第三噴淋層6之間設(shè)置有隔板5，隔板5的外周與吸收塔的塔壁連接，中心處向下凸出形成凹坑，凹坑的底部連通降液管16，漿液管 16向下依次穿過(guò)第二噴淋層4、篩板層3和第一噴淋層2，將由第三噴淋層6噴淋下的漿液引流至塔釜12中。隔板5由多層變徑圓環(huán)組成，上下嵌套，并留出一部分空隙，液體在圓環(huán)內(nèi)側(cè)流動(dòng)由上一層圓環(huán)流到下一層圓環(huán)，直至降液管16，煙氣則從圓環(huán)之間的空隙向上運(yùn)動(dòng)。塔釜12與第一噴淋層2之間通過(guò)外接循環(huán)泵一 13連通，循環(huán)泵一 13的入口連通塔釜12，出口連通第一噴淋層2 ;塔釜12與第三噴淋層6之間通過(guò)外接循環(huán)泵二 15連通， 循環(huán)泵二 15的入口連通塔釜12，出口連通第三噴淋層6。在吸收塔外設(shè)置氧化劑漿液罐11，氧化劑漿液罐11的安裝位置低于吸收塔內(nèi)的篩板層3，氧化劑漿液罐11內(nèi)設(shè)置攪拌器，在氧化劑漿液罐11的上方通過(guò)帶閥門的管路連通氧化劑儲(chǔ)罐10，氧化劑漿液罐11與第二噴淋層4之間通過(guò)外接循環(huán)泵三14連通，循環(huán)泵三14的入口連通氧化劑漿液罐11，出口連通第二噴淋層4，氧化劑漿液罐11與篩板層3之間通過(guò)回流管路連通。塔釜12處連通有空氣鼓入裝置和脫硫劑補(bǔ)充裝置，還依次連有石膏旋流器、石膏脫水設(shè)備和干燥設(shè)備等(圖中均未示出)，煙氣出口 8最終連通煙囪(圖中未示出)。篩板層3的開孔率(開孔面積占總面積的比例)為10-30%，第一噴淋層2、第二噴淋層4和第三噴淋層6均由若干管路及設(shè)置在管路上與管路連通的若干噴嘴組成，各噴淋層的層數(shù)根據(jù)需要可設(shè)置為一層，也可設(shè)置為多層，當(dāng)設(shè)置為多層時(shí)，相應(yīng)的增加尋循環(huán)栗。除霧層7由上、下層除霧網(wǎng)和位于上、下層除霧網(wǎng)之間的清洗液部件構(gòu)成，可以完全有效的將煙氣中的水分分離出來(lái)，除霧層的層數(shù)根據(jù)需要可設(shè)置為一層，也可設(shè)置為多層。本發(fā)明的工藝流程如下采用如圖I所示的吸收塔，實(shí)施本發(fā)明的液相氧化多級(jí)吸收的脫硫脫硝工藝。煙氣從煙氣入口 I進(jìn)入。煙氣自下而上與第一噴淋層2噴淋下來(lái)的脫硫劑逆流接觸進(jìn)行一級(jí)脫硫，煙氣中的二氧化硫被吸收下來(lái)，形成富含亞硫酸根離子的脫硫漿液，脫硫漿液則落在塔底的塔釜12之中，并經(jīng)過(guò)循環(huán)泵一 13循環(huán)噴淋，去除大部分的二氧化硫的煙氣。煙氣則繼續(xù)向上，穿過(guò)篩板層3，與液相氧化劑鼓泡氣液接觸后，并與噴淋下來(lái)的吸收液(氧化劑)逆流接觸進(jìn)行液相氧化，煙氣中的一氧化氮被氧化成二氧化氮及更高價(jià)態(tài)的氮氧化物，部分留在氧化劑中，剩下的極少部分留在煙氣中。氧化劑在篩板上保持 20-40cm的液面高度，多余的氧化劑流回氧化劑漿液罐11中，再經(jīng)循環(huán)泵三14打回到第二噴淋層4噴淋。經(jīng)過(guò)氧化的煙氣中含有二氧化氮和少量的二氧化硫，穿過(guò)隔板5與第三噴淋層6 噴淋下來(lái)的脫硫漿液逆流接觸進(jìn)行二級(jí)脫硫，吸收剩余二氧化硫和氮氧化物，達(dá)到較高脫硫脫硝效率。脫硫漿液吸收二氧化硫和二氧化氮后經(jīng)過(guò)隔板5收集到中間的降液管16中， 流到塔釜12中。最后經(jīng)過(guò)脫硫脫硝后潔凈煙氣經(jīng)過(guò)除霧層7，除去夾帶液滴，排入大氣中。向塔釜12中補(bǔ)充適量脫硫劑，繼續(xù)進(jìn)行脫硫循環(huán)。向塔釜12內(nèi)通入空氣，將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，然后送入后續(xù)設(shè)備進(jìn)行處理，氧化后的漿液中吸收了部分氮氧化物，有硝酸鹽生成，該漿液由篩板層3回流至氧化劑漿液罐11中，補(bǔ)入氧化劑后繼續(xù)參入循環(huán)，最終的含硝酸鹽的漿液送至后續(xù)設(shè)備進(jìn)行處理。以下實(shí)施例中煙氣成分等數(shù)據(jù)皆采用madur紅外煙氣分析儀測(cè)定。實(shí)施例I在5m3/h規(guī)模的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置上模擬煙氣脫硫脫硝過(guò)程。煙氣量5m3/h，煙氣組分如下02為5%，SO2為lOOOppm，NO為400ppm，其余為氮?dú)?，煙氣溫?00°C，壓力I個(gè)大氣壓。過(guò)氧化氫及亞氯酸鈉按照I : 1(摩爾比)配置成有效氧化成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的氧化劑(氧化劑中除過(guò)氧化氫及亞氯酸鈉外，余量為水)，同時(shí)控制氧化劑pH在 5-6，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 005%的氯化鐵(即氯化鐵占氧化劑總質(zhì)量的O. 005% )，液相氧化的液氣比為3-6L/m3。采用氫氧化鈣作為脫硫劑，一級(jí)脫硫和二級(jí)脫硫總的液氣比為10L/m3 (—級(jí)脫硫?yàn)?L/m3，二級(jí)脫硫?yàn)?L/m3)，利用本發(fā)明的工藝，進(jìn)行脫硫脫硝。一級(jí)脫硫效率可達(dá)70%， 氧化后煙氣中NO為3ppm，N02為190ppm，二級(jí)脫硫脫硝后，出口處SO2濃度20ppm左右，NOx 為IOppm左右?？傮w脫硫效率98 %，脫硝效率可達(dá)97. 5 %。實(shí)施例2在5m3/h規(guī)模的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置上模擬煙氣脫硫脫硝過(guò)程。煙氣量5m3/h，煙氣組分如下02為5%，SO2為lOOOppm，NO為400ppm，其余為氮?dú)?，煙氣溫?00°C，壓力I個(gè)大氣壓。過(guò)氧化氫及亞氯酸鈉按照2 1(摩爾比)配置成有效氧化成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10%的氧化劑(氧化劑中除過(guò)氧化氫及亞氯酸鈉外，余量為水)，同時(shí)控制氧化劑pH在 5-6，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 005%的氯化鐵(即氯化鐵占氧化劑總質(zhì)量的0. 005% )，液相氧化的液氣比為3-6L/m3。采用氫氧化鈣作為脫硫劑，一級(jí)脫硫和二級(jí)脫硫總的液氣比為10L/m3 (—級(jí)脫硫?yàn)?L/m3，二級(jí)脫硫?yàn)?L/m3)，利用本發(fā)明的工藝，進(jìn)行脫硫脫硝。一級(jí)脫硫效率可達(dá)70%， 氧化后煙氣中NO為8ppm，N02為190ppm，二級(jí)脫硫脫硝后，出口處SO2濃度20ppm左右，NOx 為15ppm左右?？傮w脫硫效率98 %，脫硝效率可達(dá)96. 2 %。實(shí)施例3在5m3/h規(guī)模的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置上模擬煙氣脫硫脫硝過(guò)程。煙氣量5m3/h，煙氣組分如下02為5%，SO2為lOOOppm，NO為400ppm，其余為氮?dú)猓瑹煔鉁囟?00°C，壓力I個(gè)大氣壓。亞氯酸鈉溶液及次氯酸鈉溶液按照0. 5 I (摩爾比)配置成有效氧化成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氧化劑(氧化劑中除過(guò)氧化氫及亞氯酸鈉外，余量為水)，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 001%的氯化猛(即氯化猛占氧化劑總質(zhì)量的0. 001% ),調(diào)節(jié)氧化劑pH至5-6,液相氧化的液氣比為3-6L/m3。采用氫氧化鈣作為脫硫劑，一級(jí)脫硫和二級(jí)脫硫總的液氣比為10L/m3 (—級(jí)脫硫?yàn)?L/m3，二級(jí)脫硫?yàn)?L/m3)，利用本發(fā)明的工藝，進(jìn)行脫硫脫硝。一級(jí)脫硫效率可達(dá)70%， 氧化后煙氣中NO為80ppm，N02為187ppm，二級(jí)脫硫脫硝后，出口處SO2濃度20ppm左右，NOx 為89ppm左右?？傮w脫硫效率98 %，脫硝效率可達(dá)77. 8 %。
實(shí)施例4在5m3/h規(guī)模的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置上模擬煙氣脫硫脫硝過(guò)程。煙氣量5m3/h，煙氣組分如下02為5%，SO2為lOOOppm，NO為400ppm，其余為氮?dú)?，煙氣溫?00°C，壓力I個(gè)大氣壓。亞氯酸鈉溶液及次氯酸鈉溶液按照O. 5 I摩爾比配置成有效氧化成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氧化劑(氧化劑中除過(guò)氧化氫及亞氯酸鈉外，余量為水)，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
O.001%的氯化猛(即氯化猛占氧化劑總質(zhì)量的O. 001% ),調(diào)節(jié)氧化劑pH至5-6,液相氧化的液氣比為3-6L/m3。采用氫氧化鈣作為脫硫劑，一級(jí)脫硫和二級(jí)脫硫總的液氣比為10L/m3 (—級(jí)脫硫?yàn)?L/m3，二級(jí)脫硫?yàn)?L/m3)，利用本發(fā)明的工藝，進(jìn)行脫硫脫硝。一級(jí)脫硫效率可達(dá)70%， 氧化后煙氣中NO為40ppm,N02為195ppm, 二級(jí)脫硫脫硝后，出口處SO2濃度IOppm左右,NOx 為45ppm左右。總體脫硫效率99 %，脫硝效率可達(dá)88. 7 %。實(shí)施例5本發(fā)明所述液相氧化多級(jí)吸收的聯(lián)合脫硫脫硝工藝，在煙氣量10000m3/h，SO2為 3000mg/Nm3 左右，O2 為 6-8%，NO 為 200_300ppm，煙氣溫度 120_150°C。建立如圖I的脫硫脫硝裝置，亞氯酸鈉溶液及次氯酸鈉溶液按照0. 5 : I. 5比例投加，起始氧化劑中有效氧化成分的質(zhì)量濃度控制在10% (氧化劑中除過(guò)氧化氫及亞氯酸鈉外，余量為水)，pH控制在5-6，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 001%的氯化錳(即氯化錳占氧化劑總質(zhì)量的O. 001% )，氧化的液氣比為3-6L/m3。采用石灰石作為脫硫劑，一級(jí)脫硫和二級(jí)脫硫總的液氣比為10L/m3 ( 一級(jí)脫硫?yàn)?6L/m3，二級(jí)脫硫?yàn)?L/m3)，進(jìn)行脫硫脫硝。一級(jí)脫硫效率可達(dá)65%，氧化后煙氣中NO為 IOppm,NO2為80_90ppm, 二級(jí)脫硫脫硝后，出口處SO2濃度IOOppm左右，NOx約為15ppm?？傮w脫硫效率97%左右，脫硝效率可達(dá)90%以上。
權(quán)利要求
1.一種液相氧化多級(jí)吸收的煙氣脫硫脫硝工藝，其特征在于，包括(1)將脫硫劑與煙氣接觸反應(yīng)進(jìn)行預(yù)脫硫，脫硫劑吸收煙氣中的部分二氧化硫，得到脫硫漿液；(2)將預(yù)脫硫后的煙氣進(jìn)行液相氧化和部分吸收，將煙氣中的一氧化氮氧化成二氧化氮，所述的液相氧化的氧化劑為雙氧水、亞氯酸鹽和次氯酸鹽中的至少一種的水溶液；(3)將經(jīng)過(guò)氧化后的煙氣與步驟(I)中的脫硫漿液接觸反應(yīng)，吸收煙氣中的二氧化氮和余下的二氧化硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣脫硫脫硝工藝，其特征在于，步驟(2)中所述的氧化劑中有效氧化成分占總質(zhì)量的5-35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣脫硫脫硝工藝，其特征在于，所述氧化劑中還添加有占氧化劑總質(zhì)量O. 001-0. 01%的金屬離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣脫硫脫硝工藝，其特征在于，所述氧化劑的pH值為4-7。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣脫硫脫硝工藝，其特征在于，所述液相氧化的溫度為 40-50。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煙氣脫硫脫硝工藝，其特征在于，所述液相氧化的液氣比為 3-7L/m3。
7.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求I所述的煙氣脫硫脫硝工藝的裝置，包括脫硫脫硝塔(9)，其特征在于，所述脫硫脫硝塔(9)底部設(shè)有用于容納所述脫硫劑和脫硫漿液的塔釜(12)，所述塔釜(12)的上方由下至上依次設(shè)置有用于噴淋所述脫硫劑的第一噴淋層(2)、用于使煙氣與氧化劑接觸進(jìn)行液相氧化的篩板層(3)、用于噴淋所述氧化劑的第二噴淋層(4)和用于噴淋所述脫硫漿液的第三噴淋層出)，所述的篩板層(3)及第二噴淋層(4)之間通過(guò)位于脫硫脫硝塔(9)外的氧化劑漿液罐(11)連通，所述的第一噴淋層(2)和第三噴淋層(6)分別通過(guò)外接循環(huán)泵與塔釜(12)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的第三噴淋層(6)與第二噴淋層(4) 之間設(shè)有中心向下凹陷的隔板(5)和連通隔板(5)底部與塔釜(12)的降液管(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的隔板(5)由若干層變徑圓環(huán)上下嵌套組成，并留有供煙氣穿過(guò)的空隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的氧化劑漿液罐(11)上方設(shè)有通過(guò)管路連通的氧化劑儲(chǔ)罐(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液相氧化多級(jí)吸收的煙氣脫硫脫硝工藝及裝置，屬于煙氣治理技術(shù)領(lǐng)域，將脫硫劑與煙氣接觸反應(yīng)進(jìn)行預(yù)脫硫，脫硫劑吸收煙氣中的部分二氧化硫，得到脫硫漿液；將預(yù)脫硫后的煙氣進(jìn)行液相氧化和部分吸收，將煙氣中的一氧化氮氧化成二氧化氮；將經(jīng)過(guò)氧化后的煙氣與脫硫漿液接觸反應(yīng)，吸收煙氣中的二氧化氮和余下的二氧化硫。裝置包括脫硫脫硝塔，脫硫脫硝塔底部設(shè)有的塔釜，塔釜的上方由下至上依次設(shè)置有第一噴淋層、篩板層、第二噴淋層和第三噴淋層；篩板層及第二噴淋層之間通過(guò)位于脫硫脫硝塔外的氧化劑漿液罐連通，第一噴淋層和第三噴淋層分別通過(guò)外接循環(huán)泵與塔釜連通。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，用于煙氣脫硫脫硝時(shí)脫硫脫硝效率高。
文檔編號(hào)B01D53/60GK102580496SQ20121006717
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者歐自偉, 舒歡忠, 莫建松 申請(qǐng)人:杭州天藍(lán)環(huán)保設(shè)備有限公司