一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，該方法將復(fù)合脫硫脫硝劑加熱氣化后注入脫硫脫硝反應(yīng)區(qū)域，在一定溫度下與煙氣中的NOx、SO2充分混合反應(yīng)，達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝的目的，脫硫效率達(dá)到95%以上，脫硝效率達(dá)到75%以上。該方法無(wú)需催化劑，脫硫脫硝劑用量少，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低于現(xiàn)有的脫硫脫硝方法，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯，克服了現(xiàn)有同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施投資高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、運(yùn)行操作復(fù)雜的問(wèn)題，可適用于多種工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐的煙氣或尾氣處理。
【專利說(shuō)明】一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝的方法，特別涉及一種利用復(fù)合脫硫脫硝劑進(jìn)行煙氣氣相脫硫脫硝的方法，屬于煙氣凈化處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量能源消費(fèi)帶來(lái)的環(huán)境污染也越來(lái)越嚴(yán)重。我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家，燃煤煙氣中所含的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)對(duì)空氣造成了嚴(yán)重污染。
[0003]國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)種類繁多，如石灰石一石膏法、簡(jiǎn)易濕法、濕式氨法、電子束法等。煙氣脫硝應(yīng)用最多的是選擇性催化還原技術(shù)(SCR)和選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR), SCR技術(shù)的脫硝反應(yīng)溫度一般在280°C?400°C，脫硝效率達(dá)90%以上；SNCR技術(shù)的反應(yīng)溫度一般在850?1100°C，脫硝效率中等，一般在50%左右。
[0004]目前，采用的脫硫脫硝一體化技術(shù)大多是脫硫、脫硝兩種方式的聯(lián)合，即SOjPNOx分別處理的?，F(xiàn)有的脫硫、脫硝技術(shù)存在多種問(wèn)題，如石灰石一石膏法的固定投資大、脫硫成本高，生成的大量石膏難于處理等；SCR技術(shù)存在催化劑投資大、煙氣成分影響大、運(yùn)行成本高等問(wèn)題，SNCR技術(shù)存在反應(yīng)溫度高、還原劑與煙氣混合程度差、脫硝效率低、氨氣逸出量大等一系列問(wèn)題。因此，聯(lián)合的脫硫脫硝技術(shù)存在固定投資高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、運(yùn)行操作復(fù)雜等問(wèn)題。
[0005]基于此，開發(fā)一種操作方便、運(yùn)行成本低、利用一套設(shè)備即可達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝目的的技術(shù)是煙氣凈化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有脫硫脫硝技術(shù)的不足，提供一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝的方法，實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中SO2和NOx的同時(shí)處理，以克服現(xiàn)有脫硫脫硝技術(shù)存在的固定資產(chǎn)投資高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高、運(yùn)行操作復(fù)雜等問(wèn)題。
[0007]發(fā)明概述
[0008]本發(fā)明提供一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，該方法是將一種復(fù)合脫硫脫硝劑注入反應(yīng)區(qū)域，在一定溫度下與煙氣中的NOx和SO2充分混合反應(yīng)，達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝的目的。該方法脫硫脫硝劑用量少，脫硫效率高達(dá)95%以上，脫硝效率達(dá)75%以上，投資及運(yùn)行成本低于現(xiàn)有的脫硫脫硝方法，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。
[0009]發(fā)明詳述
[0010]一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，包括如下步驟:
[0011](I)將復(fù)合脫硫脫硝劑直接注入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；
[0012]或者，將復(fù)合脫硫脫硝劑于280?800°C條件下加熱氣化，制得氣化脫硫脫硝劑后注入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；
[0013]所述復(fù)合脫硫脫硝劑選自組分A、組分B、組分C之一或者二者以上任意比的組合:
[0014]組分A選自醋酸銨、檸檬酸銨、氯化銨之一或二者以上任意比的組合；
[0015]組分B選自尿素、縮二脲、三聚氰酸、三聚氰胺之一或二者以上任意比的組合；
[0016]組分C選自尿素甲醛縮合物、尿素丙酮縮合物之一或二者任意比的組合；
[0017](2)步驟(I)中的復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑注入溫度為500?1100°C的反應(yīng)區(qū)，與待處理煙氣混合，反應(yīng)I?5S，即可；
[0018]所述復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中SO2反應(yīng)量的摩爾比為(0.1?1.2): 1，復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中NOx反應(yīng)量的摩爾比為(0.1?1.5): 1，復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑總使用重量為分別與煙氣中SO2和NOx反應(yīng)量之和。
[0019]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(I)中加熱氣化溫度為300?600°C。
[0020]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(I)中復(fù)合脫硫脫硝劑為固體粉末，粒徑為50?300目；優(yōu)選的，所述復(fù)合脫硫脫硝劑的粒徑為120?200目。
[0021]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(I)中注入反應(yīng)區(qū)的載氣為100?500°C的待處理煙氣或常溫的空氣；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述載氣為200?500°C的待處理煙氣。
[0022]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的復(fù)合脫硫脫硝劑的注入壓力為O?lOOkpa。注入壓力數(shù)值與輸送的脫硫脫硝劑的質(zhì)量有直接關(guān)系，該壓力利于脫硫脫硝劑進(jìn)入反應(yīng)區(qū)后與待處理煙氣充分混勻。
[0023]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中待處理煙氣為經(jīng)除塵處理的煙氣。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述除塵處理為旋風(fēng)除塵或布袋除塵。
[0024]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中的反應(yīng)區(qū)溫度為650?1000°C。溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)劑的損失以及脫除率的下降。
[0025]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中SO2反應(yīng)量的摩爾比為(0.5?I): 1，復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中NOx反應(yīng)量的摩爾比為(0.6?1.5):1。
[0026]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中反應(yīng)時(shí)間為1.5?5s。
[0027]本發(fā)明的有益效果
[0028]1、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有投資和運(yùn)行成本低、工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、操作方便易行，脫硫效率達(dá)95%以上，脫硝效率達(dá)75%以上；也可與其他脫硝方法聯(lián)合使用，滿足不同處理需求；
[0029]2、本發(fā)明的一種復(fù)合脫硫脫硝劑與S02、NOx的反應(yīng)可以不用催化劑，節(jié)約了脫硝系統(tǒng)投資及運(yùn)行成本，克服了 SCR技術(shù)中催化劑投資大、煙氣成分影響大、運(yùn)行成本高的缺
占.[0030]3、本發(fā)明的同時(shí)氣相脫硫脫硝技術(shù)只需一次注入本發(fā)明的其中一種復(fù)合脫硫脫硝劑，即可實(shí)現(xiàn)煙氣同時(shí)脫硫脫硝，適用于電站鍋爐及多種工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐的煙氣或尾氣處理。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。
[0032]實(shí)施例中所述待處理煙氣為火電廠煙氣，NOx約為600mg/m3，SO2約為3000mg/m3 ；火電廠煙氣中的NOx主要成分是NO，約占NOx的95%以上，其余為NO2。
[0033]實(shí)施例1
[0034]一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，包括如下步驟:
[0035](I)利用空氣做載氣，將尿素805.5kg和氯化銨78.5kg的混合物即一種復(fù)合的脫硫脫硝劑注入反應(yīng)區(qū)，脫硫脫硝劑與煙氣中的SO2摩爾比為0.9:1，與煙氣中的NOx摩爾比為1:1，總使用量為兩者之和，注入壓力為35kpa ；
[0036](2)在反應(yīng)區(qū)溫度為850°C的條件下,反應(yīng)2s后，即可；
[0037]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)96.0%，NOx的脫除率達(dá)75.7%。
[0038]實(shí)施例2
[0039]如實(shí)施例1所述的煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，不同之處在于:在反應(yīng)區(qū)溫度為950°C，反應(yīng)時(shí)間為2s，即可。
[0040]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)98.0%，NOx的脫除率達(dá)81.5%。
[0041]實(shí)施例3
[0042]如實(shí)施例1所述的煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，不同之處在于:將復(fù)合的脫硫脫硝劑先加入加熱器中，溫度控制在480°C?50(TC加熱氣化，制得氣化脫硫脫硝劑；利用溫度為500°C的待處理煙氣做載氣，注入反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)溫度為850°C，反應(yīng)時(shí)間為2s，即可。
[0043]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)97.0%，NOx的脫除率達(dá)80.5%。
[0044]實(shí)施例4
[0045]待處理煙氣同實(shí)施例1。
[0046]一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，包括如下步驟:
[0047](I)利用空氣做載氣，將尿素805.5kg和朽1檬酸銨IOOkg的混合物作為一種復(fù)合脫硫脫硝劑注入反應(yīng)區(qū)，脫硫脫硝劑與待處理煙氣中的SO2的反應(yīng)量的摩爾比為0.9:1，與待處理煙氣中的與NOx的摩爾比為1:1，注入壓力38kpa ；
[0048](2)在反應(yīng)區(qū)溫度為850°C的條件下,反應(yīng)2s后，即可；
[0049]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)95.8%，NOx的脫除率達(dá)75.5%。
[0050]實(shí)施例5
[0051]待處理煙氣同實(shí)施例1。
[0052]一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，包括如下步驟:
[0053](I)利用溫度為500°C的待處理煙氣做載氣，將三聚氰酸680kg注入反應(yīng)區(qū)，脫硫脫硝劑與待處理煙氣中的SO2的反應(yīng)量的摩爾比為0.8:1，與待處理煙氣中的與NOx的反應(yīng)量的摩爾比為1:1，注入壓力25kpa ；
[0054](2)在反應(yīng)區(qū)溫度為850°C的條件下,反應(yīng)2s后，即可；
[0055]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)97.7%，NOx的脫除率達(dá)79%。
[0056]實(shí)施例6
[0057]待處理煙氣同實(shí)施例1。
[0058]一種煙氣氣相同時(shí)脫硫脫硝方法，包括如下步驟:
[0059](I)利用溫度為450°C的待處理煙氣做載氣，將一種脫硫脫硝劑三聚氰酸580kg和醋酸銨50kg的混合物直接注入反應(yīng)區(qū)，脫硫脫硝劑與待處理煙氣中的SO2的反應(yīng)量的摩爾比為0.9:1，與待處理煙氣中的NOx的反應(yīng)量的摩爾比為0.8:1，注入壓力28kpa ；
[0060](2)在反應(yīng)區(qū)溫度為850°C的條件下,反應(yīng)3s后，即可；
[0061]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)96.7%，NOx的脫除率達(dá)83.5%。
[0062]實(shí)施例7
[0063]待處理煙氣同實(shí)施例1。
[0064]一種煙氣氣相同時(shí)脫硫脫硝方法，包括如下步驟:
[0065](I)利用溫度為300°C的煙氣做載氣，將一種脫硫脫硝劑縮二脲600kg和氯化銨88.5kg的混合物注入反應(yīng)區(qū)，脫硫脫硝劑與待處理煙氣中的SO2的反應(yīng)量的摩爾比為
0.9:1，與待處理煙氣中的與NOx的反應(yīng)量的摩爾比為0.8:1，注入壓力30kpa ；
[0066](2)在反應(yīng)區(qū)溫度為850°C的條件下,反應(yīng)Is后，即可；
[0067]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)96.3%，NOx的脫除率達(dá)83.5%。
[0068]實(shí)施例8
[0069]待處理煙氣同實(shí)施例1。
[0070]一種煙氣氣相同時(shí)脫硫脫硝方法，包括如下步驟:
[0071]( I)利用空氣做載氣，將脫硫脫硝劑尿素丙酮縮合物750kg注入反應(yīng)區(qū)，脫硫脫硝劑與待處理煙氣中的SO2的反應(yīng)量的摩爾比為0.9:1，與待處理煙氣中的與NOx的反應(yīng)量的摩爾比為1.1: 1，注入壓力35kpa ；
[0072](2)在反應(yīng)區(qū)溫度為850°C的條件下,反應(yīng)5s后，即可；
[0073]經(jīng)煙氣分析儀檢測(cè)處理前后煙氣中S02、NOx濃度，計(jì)算得出SO2脫除率達(dá)94.8%，NOx的脫除率達(dá)85.8%。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣同時(shí)氣相脫硫脫硝方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將復(fù)合脫硫脫硝劑直接注入反應(yīng)區(qū)內(nèi)； 或者，將復(fù)合脫硫脫硝劑于280?800°C條件下加熱氣化，制得氣化脫硫脫硝劑后注入反應(yīng)區(qū)內(nèi)； 所述復(fù)合脫硫脫硝劑選自組分A、組分B、組分C之一或者二者以上任意比的組合: 組分A選自醋酸銨、檸檬酸銨、氯化銨之一或二者以上任意比的組合； 組分B選自尿素、縮二脲、三聚氰酸、三聚氰胺之一或二者以上任意比的組合； 組分C選自尿素甲醛縮合物、尿素丙酮縮合物之一或二者任意比的組合； (2)步驟(I)中的復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑注入溫度為500?1100°C的反應(yīng)區(qū)，與待處理煙氣混合，反應(yīng)I?5s，即可； 所述復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中SO2反應(yīng)量的摩爾比為(0.1?1.2): 1，復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中NOx反應(yīng)量的摩爾比為(0.1?1.5): 1，復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑總使用重量為分別與煙氣中SO2和NOx反應(yīng)量之和。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中復(fù)合脫硫脫硝劑為固體粉末，粒徑為50?100目；優(yōu)選的，所述步驟(I)中加熱氣化溫度為300?600°C。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中復(fù)合脫硫脫硝劑為固體粉末，粒徑為50?300目；優(yōu)選的，所述復(fù)合脫硫脫硝劑的粒徑為120?200目。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中注入反應(yīng)區(qū)的載體為100?500°C的待處理煙氣或常溫的空氣。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中注入反應(yīng)區(qū)的載體為200?500°C的待處理煙氣。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的復(fù)合脫硫脫硝劑的注入壓力為O?65kpa。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中待處理煙氣為經(jīng)除塵處理的煙氣。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述除塵處理為旋風(fēng)除塵或布袋除塵。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的反應(yīng)區(qū)溫度為650?1000。。。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中SO2反應(yīng)量的摩爾比為(0.5?I): 1，復(fù)合脫硫脫硝劑或氣化脫硫脫硝劑與待處理煙氣中NOx反應(yīng)量的摩爾比為(0.6?1.5):1。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中反應(yīng)時(shí)間為1.5?5s。
【文檔編號(hào)】B01D53/81GK103691271SQ201310694207
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】朱維群, 王倩, 王付燕, 孫洪志, 袁愛麗 申請(qǐng)人:山東大學(xué)