一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)及方法，能夠提高前置氧化?濕式聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)中脫硝效率。所述系統(tǒng)包括脫硫塔，以及氮氧化物氧化系統(tǒng)和設(shè)置在脫硫塔上的脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng)；脫硫塔內(nèi)在入口煙道之上除霧系統(tǒng)之下依次設(shè)置三段噴淋層，三段噴淋層將脫硫塔內(nèi)從下到上依次劃分為硫氧化物吸收段，氮氧化物初級吸收段和氮氧化物深度吸收段；脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng)包括脫硝漿液池和依次設(shè)置在脫硫塔中的第一漿液分流裝置和第二漿液分流裝置；氮氧化物氧化系統(tǒng)包括氧化劑發(fā)生裝置和連接在氧化劑發(fā)生裝置輸出端的第一氧化劑噴嘴和第二氧化劑噴嘴；所述方法采用脫硫塔對煙氣進(jìn)行聯(lián)合脫硫脫硝處理，包括前置氧化；脫硫；初級脫硝；再次氧化和深度脫硝。
【專利說明】
一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及燃煤煙氣污染物脫除技術(shù)，具體為一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤燃燒產(chǎn)生的S02、N0x是污染大氣環(huán)境的主要污染物之一。目前，火電廠都配置了單獨(dú)的脫硫脫硝環(huán)保設(shè)備，但是其處理過程仍存在許多問題，如每個環(huán)保設(shè)備都只針對單一污染物，導(dǎo)致電廠生產(chǎn)工藝鏈增長，投資和運(yùn)行成本增加。因此，開發(fā)技術(shù)簡單、運(yùn)行成本低、具有良好運(yùn)行性能的同時脫硫脫硝技術(shù)是目前燃煤煙氣治理的重要發(fā)展方向。
[0003]濕式氨法能實(shí)現(xiàn)對SO2的脫除，由于煙氣中的NOx大多以NO形式存在，NO難溶于水，濕式氨法難以實(shí)現(xiàn)對NO的脫除，若將NO氧化成高價態(tài)氮氧化物，則用濕式氨法能實(shí)現(xiàn)對高價態(tài)氮氧化物的脫除，且其脫硫脫硝產(chǎn)物(硫酸銨及硝酸銨)可被用作復(fù)合氮肥，便于成本回收。因此，前置氧化-濕式氨法聯(lián)合脫除技術(shù)引起了人們廣泛關(guān)注，但采用濕法除漿液的脫硝效果仍不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，分析其主要原因在于用氨水脫除NO2的過程中會釋放NO(2NH3.Η20+2Ν02—ΝΗ4Ν02+ΝΗ4Ν03+Η20)及初次NO氧化不完全。脫硝效率低下是制約該法推廣使用的主要因素之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)及方法，能夠提高前置氧化-濕式聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)中脫硝效率。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)，包括脫硫塔，以及氮氧化物氧化系統(tǒng)和設(shè)置在脫硫塔上的脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng)；脫硫塔內(nèi)在入口煙道之上除霧系統(tǒng)之下依次設(shè)置三段噴淋層，三段噴淋層將脫硫塔內(nèi)從下到上依次劃分為硫氧化物吸收段，氮氧化物初級吸收段和氮氧化物深度吸收段;脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng)包括脫硝漿液池和依次設(shè)置在脫硫塔中的第一漿液分流裝置和第二漿液分流裝置;脫硝漿液池內(nèi)盛裝濕法脫硝漿液;第一漿液分流裝置設(shè)置在氮氧化物初級吸收段中，第二漿液分流裝置設(shè)置在氮氧化物深度吸收段中；第一漿液分流裝置和第二漿液分流裝置的輸出端口與脫硝漿液池的輸入端連接，脫硝漿液池的輸出端分別連接第二、三段噴淋層;氮氧化物氧化系統(tǒng)包括氧化劑發(fā)生裝置和連接在氧化劑發(fā)生裝置輸出端的第一氧化劑噴嘴和第二氧化劑噴嘴;氧化劑發(fā)生裝置用于產(chǎn)生將NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物的氧化劑;第一氧化劑噴嘴設(shè)置在入口煙道內(nèi)，第二氧化劑噴嘴設(shè)置在第二漿液分流裝置的氣體入口內(nèi)。
[0007]優(yōu)選的，漿液分流裝置包括均呈錐形設(shè)置的漿液收集盤和漿液分離蓋;氣體入口設(shè)置在漿液收集盤中央，輸出端口設(shè)置在漿液收集盤邊緣;漿液分離蓋覆蓋氣體入口設(shè)置在漿液分離蓋上方;氣體入口和漿液分離蓋之間設(shè)置有氣流通道。
[0008]優(yōu)選的，脫硝漿液池的輸出端與第二、三段噴淋層的連接管路上分別設(shè)置有脫硝漿液循環(huán)栗。
[0009]優(yōu)選的，硫氧化物吸收段底部形成脫硫漿液池，脫硫漿液池通過脫硫漿液循環(huán)栗與第一段噴淋層連通循環(huán);脫硫漿液池內(nèi)設(shè)置連接氧化風(fēng)機(jī)的通氣裝置，脫硫漿液池上設(shè)置氨水儲罐和漿液排出栗。
[0010]一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的方法，采用脫硫塔對煙氣進(jìn)行聯(lián)合脫硫脫硝處理，包括如下步驟，
[0011 ]步驟一，前置氧化;在脫硫塔入口煙道內(nèi)噴入氧化劑將原煙氣中的NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物，得出一次處理煙氣進(jìn)入脫硫塔中；
[0012]步驟二，脫硫;將一次處理煙氣在脫硫塔內(nèi)通過脫硫噴淋進(jìn)行濕法脫硫處理，得到脫硫煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升；
[0013]步驟三，初級脫硝；將脫硫煙氣在脫硫塔內(nèi)通過一次濕法脫硝漿液的噴淋進(jìn)行一次濕法脫硝處理，得到一次脫硝煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升；
[0014]步驟四，再次氧化，將一次脫硝煙氣在脫硫塔內(nèi)通過再次噴入氧化劑將一次脫硝煙氣中的NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物，得到二次處理煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升；
[0015]步驟五，深度脫硝;將二次處理煙氣在脫硫塔內(nèi)通過二次濕法脫硝漿液的噴淋進(jìn)行二次濕法脫硝處理，得到二次脫硝煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升；
[0016]步驟六，二次脫硝煙氣經(jīng)除霧系統(tǒng)后得到凈煙氣排出，完成原煙氣的高效聯(lián)合脫硫脫硝。
[0017]優(yōu)選的，濕法脫硝漿液采用氨法聯(lián)合脫除吸收液、亞硫酸鹽吸收液體、石灰石法吸收液和雙堿法吸收液中的任意一種。
[0018]優(yōu)選的，所述的氧化劑為能夠?qū)O氧化成高價態(tài)的氮氧化物的液體或氣體。
[0019]優(yōu)選的，氧化劑為臭氧、雙氧水和次氯酸中的任意一種。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0021]本發(fā)明借鑒現(xiàn)有濕式氨法脫硫系統(tǒng)，在脫硫塔內(nèi)進(jìn)行污染物分段脫除。第一段為脫硫段，第二段為初級脫硝段，第三段為深度脫硝段。通過向脫硫塔入口煙道內(nèi)噴射強(qiáng)氧化劑，使NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物，采用濕式氨法脫除煙氣中的高價態(tài)氮氧化物。然而NO2在與吸收液反應(yīng)時會放出一定比例的NO，再在此脫硝段上方噴入強(qiáng)氧化劑，進(jìn)一步將經(jīng)脫硝段煙氣中的NO氧化成高價態(tài)氮氧化物，并噴淋脫硝漿液進(jìn)行脫硝處理，最終實(shí)現(xiàn)一塔高效脫硫脫硝。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)例中所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:脫硫塔I，第一段噴淋層11，第二段噴淋層12，第三段噴淋層13，氧化劑發(fā)生裝置2，第一氧化劑噴嘴21，第二氧化劑噴嘴22，脫硝漿液池3，第一漿液分流裝置31，第二漿液分流裝置32，脫硝漿液循環(huán)栗33，入口煙道4，除霧系統(tǒng)5，硫氧化物吸收段6，氮氧化物初級吸收段7，氮氧化物深度吸收段8，脫硫漿液池9，脫硫漿液循環(huán)栗10，氧化風(fēng)機(jī)11，氨水儲罐12，漿液排出栗13。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0025]本發(fā)明一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)，如圖1所示，其包括脫硫塔I，以及設(shè)置在脫硫塔I上的氮氧化物氧化系統(tǒng)和脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng);脫硫塔I內(nèi)在入口煙道4之上除霧系統(tǒng)5之下依次設(shè)置三段噴淋層，三段噴淋層將脫硫塔I內(nèi)從下到上依次劃分為硫氧化物吸收段6，氮氧化物初級吸收段7和氮氧化物深度吸收段8;脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng)包括脫硝漿液池3和依次設(shè)置在脫硫塔I中的第一漿液分流裝置31和第二漿液分流裝置32;脫硝漿液池3內(nèi)盛裝濕法脫硝漿液;第一漿液分流裝置31設(shè)置在氮氧化物初級吸收段7中，第二漿液分流裝置32設(shè)置在氮氧化物深度吸收段8中；第一漿液分流裝置31和第二漿液分流裝置32的輸出端口與脫硝漿液池3的輸入端連接，脫硝漿液池3的輸出端分別連接第二、三段噴淋層;氮氧化物氧化系統(tǒng)包括氧化劑發(fā)生裝置2和連接在氧化劑發(fā)生裝置2輸出端的第一氧化劑噴嘴21和第二氧化劑噴嘴22;氧化劑發(fā)生裝置2用于產(chǎn)生將NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物的氧化劑;第一氧化劑噴嘴21設(shè)置在入口煙道4內(nèi)，第二氧化劑噴嘴22設(shè)置在第二漿液分流裝置32的氣體入口內(nèi)。
[0026]本發(fā)明一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的方法，首先向脫硫塔入口煙道的煙氣中噴射強(qiáng)氧化劑，使煙氣中的NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物，采用濕式氨法脫除煙氣中的SO2和高價態(tài)氮氧化物。在脫硫塔內(nèi)進(jìn)行污染物分段脫除;第一段噴淋層為脫硫段，第二段噴淋層為初級脫硝段，第三段噴淋層為深度脫硝段。被氧化的煙氣依次通過脫硫段和初級脫硝段后，盡管煙氣中絕大部分S02和高價態(tài)氮氧化物被脫除，然而N02在與吸收液反應(yīng)時會放出一定比例的NO，使得煙氣中仍含一定量的NO。再在此初級脫硝段上方噴入強(qiáng)氧化劑，進(jìn)一步將經(jīng)脫硝段煙氣中剩余的NO氧化成高價態(tài)氮氧化物，并噴淋脫硝漿液進(jìn)行深度脫硝處理，最終實(shí)現(xiàn)一塔尚效脫硫脫硝。
[0027]根據(jù)上述實(shí)施方式，在實(shí)驗(yàn)室里搭建小型實(shí)驗(yàn)臺，用氨水作為吸收液，配制含N02、SO2、N2、H2O、O2的模擬煙氣，控制反應(yīng)溫度為55°C，測試得到脫硫效率為100 %，脫硝效率為98.5%。
[0028]本發(fā)明通過前置氧化、脫硫、初級脫硝、再次氧化、深度脫硝五步，最終實(shí)現(xiàn)了高效聯(lián)合脫硫脫硝。其脫硫脫硝產(chǎn)物(硫酸銨和硝酸銨)可用作復(fù)合氮肥，利于成本回收。此外，其脫硫脫硝效率亦不低于單獨(dú)脫硫脫硝的脫除效率。本發(fā)明為高效聯(lián)合脫硫脫硝提供了一種可行的技術(shù)路線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)，其特征在于，包括脫硫塔(I)，以及氮氧化物氧化系統(tǒng)和設(shè)置在脫硫塔(I)上的脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng)； 脫硫塔(I)內(nèi)在入口煙道(4)之上除霧系統(tǒng)(5)之下依次設(shè)置三段噴淋層，三段噴淋層將脫硫塔(I)內(nèi)從下到上依次劃分為硫氧化物吸收段(6)，氮氧化物初級吸收段(7)和氮氧化物深度吸收段(8); 脫硝漿液循環(huán)系統(tǒng)包括脫硝漿液池(3)和依次設(shè)置在脫硫塔(I)中的第一漿液分流裝置(31)和第二漿液分流裝置(32);脫硝漿液池(3)內(nèi)盛裝濕法脫硝漿液;第一漿液分流裝置(31)設(shè)置在氮氧化物初級吸收段(7)中，第二漿液分流裝置(32)設(shè)置在氮氧化物深度吸收段(8)中；第一漿液分流裝置(31)和第二漿液分流裝置(32)的輸出端口與脫硝漿液池(3)的輸入端連接，脫硝漿液池(3)的輸出端分別連接第二、三段噴淋層； 氮氧化物氧化系統(tǒng)包括氧化劑發(fā)生裝置(2)和連接在氧化劑發(fā)生裝置(2)輸出端的第一氧化劑噴嘴(21)和第二氧化劑噴嘴(22);氧化劑發(fā)生裝置(2)用于產(chǎn)生將NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物的氧化劑;第一氧化劑噴嘴(21)設(shè)置在入口煙道(4)內(nèi)，第二氧化劑噴嘴(22)設(shè)置在第二漿液分流裝置(32)的氣體入口內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)，其特征在于，漿液分流裝置包括均呈錐形設(shè)置的漿液收集盤和漿液分離蓋;氣體入口設(shè)置在漿液收集盤中央，輸出端口設(shè)置在漿液收集盤邊緣;漿液分離蓋覆蓋氣體入口設(shè)置在漿液分離蓋上方;氣體入口和漿液分離蓋之間設(shè)置有氣流通道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)，其特征在于，脫硝漿液池(3)的輸出端與第二、三段噴淋層的連接管路上分別設(shè)置有脫硝漿液循環(huán)栗(33)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的系統(tǒng)，其特征在于，硫氧化物吸收段(6)底部形成脫硫漿液池(9)，脫硫漿液池(9)通過脫硫漿液循環(huán)栗(10)與第一段噴淋層連通循環(huán);脫硫漿液池(9)內(nèi)設(shè)置連接氧化風(fēng)機(jī)(11)的通氣裝置，脫硫漿液池(9)上設(shè)置氨水儲罐(12)和漿液排出栗(13)。5.一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的方法，其特征在于，采用脫硫塔對煙氣進(jìn)行聯(lián)合脫硫脫硝處理，包括如下步驟， 步驟一，前置氧化;在脫硫塔入口煙道內(nèi)噴入氧化劑將原煙氣中的NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物，得出一次處理煙氣進(jìn)入脫硫塔中； 步驟二，脫硫;將一次處理煙氣在脫硫塔內(nèi)通過脫硫噴淋進(jìn)行濕法脫硫處理，得到脫硫煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升； 步驟三，初級脫硝；將脫硫煙氣在脫硫塔內(nèi)通過一次濕法脫硝漿液的噴淋進(jìn)行一次濕法脫硝處理，得到一次脫硝煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升； 步驟四，再次氧化，將一次脫硝煙氣在脫硫塔內(nèi)通過再次噴入氧化劑將一次脫硝煙氣中的NO氧化成高價態(tài)的氮氧化物，得到二次處理煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升； 步驟五，深度脫硝；將二次處理煙氣在脫硫塔內(nèi)通過二次濕法脫硝漿液的噴淋進(jìn)行二次濕法脫硝處理，得到二次脫硝煙氣并在脫硫塔內(nèi)繼續(xù)上升； 步驟六，二次脫硝煙氣經(jīng)除霧系統(tǒng)后得到凈煙氣排出，完成原煙氣的高效聯(lián)合脫硫脫硝。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的方法，其特征在于，濕法脫硝漿液采用氨法聯(lián)合脫除吸收液、亞硫酸鹽吸收液體、石灰石法吸收液和雙堿法吸收液中的任意一種。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的方法，其特征在于，所述的氧化劑為能夠?qū)O氧化成高價態(tài)的氮氧化物的液體或氣體。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效聯(lián)合脫硫脫硝的方法，其特征在于，氧化劑為臭氧、雙氧水和次氯酸中的任意一種。
【文檔編號】B01D53/78GK105903330SQ201610389378
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】付康麗, 姚明宇, 蔡銘, 李陽, 趙婷雯, 程廣文, 楊嵩, 趙瀚辰, 楊成龍
【申請人】西安熱工研究院有限公司