采用流化床反应器进行烟气处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用流化床反应器进行烟气处理的方法，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去粉尘颗粒，从而形成尘含量为8～35mg/Nm

A method of flue gas treatment by fluidized bed reactor

The invention discloses a flue gas treatment method adopting a fluidized bed reactor, which comprises the following steps: (1) pre dedusting step: pre dedusting the original flue gas to remove dust particles, thus forming a dust content of 8 ~ 35mg/Nm.

【技术实现步骤摘要】
采用流化床反应器进行烟气处理的方法
本专利技术涉及一种采用流化床反应器进行烟气处理的方法，尤其是一种采用流化床反应器进行烟气干法脱硫的方法。
技术介绍
二氧化硫是大气主要污染物之一，具有强烈刺激性气味。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。钢铁中也含有大量的硫，在炼铁过程中会产生大量的二氧化硫释放到空气中。二氧化硫溶于水会形成酸雨。二氧化硫可能进一步氧化生成硫酸，从而对环境和人类健康造成极大危害。烟气脱硫的主要方法包括石灰-石灰石脱硫。将吸收剂粉制成浆液，在吸收塔中将烟气中的二氧化硫吸收。湿法脱硫会产生大量废水，需要增加废水处理系统，因而运行费用高，占地面积大，系统管理操作复杂，磨损腐蚀现象严重。目前，仍然需要开发一种新的烟气脱硫技术，其脱硫效率比较高，并且对设备腐蚀小。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用流化床反应器进行烟气处理的方法，其脱硫效率高。本专利技术进一步的目的在于提供一种烟气脱硫的方法，其吸收剂可以循环利用，因而具有较好的经济效益。本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。本专利技术提供一种采用流化床反应器进行烟气处理的方法，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去粉尘颗粒，从而形成尘含量为8～35mg/Nm3的预处理烟气；(2)脱硫步骤：将预处理烟气与脱硫吸收剂在流化床反应器中接触，从而形成脱硫烟气；其中，所述的脱硫吸收剂为干粉状，其包括75～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～15重量份纳米五氧化二钒；(3)除尘步骤：将所述脱硫烟气在除尘器中进行分离，从而获得净化烟气和副产物。根据本专利技术的方法，优选地，所述的脱硫吸收剂由如下组分组成：75～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～15重量份纳米五氧化二钒。根据本专利技术的方法，优选地，所述的脱硫吸收剂由如下组分组成：78～83重量份纳米氧化钙、6～12重量份纳米二氧化硅和6～10重量份纳米五氧化二钒。根据本专利技术的方法，优选地，在所述流化床反应器中，预处理烟气的流速为4～6m/s。根据本专利技术的方法，优选地，所述预处理烟气的氧气含量为3～8vol％。根据本专利技术的方法，优选地，纳米氧化钙、纳米二氧化硅和纳米五氧化二钒的平均粒径均为20～65nm。根据本专利技术的方法，优选地，所述预处理烟气的二氧化硫含量为500～6000mg/Nm3、且温度为150～330℃。根据本专利技术的方法，优选地，所述预处理烟气的含水量为1～3wt％。根据本专利技术的方法，优选地，所述流化床反应器为循环流化床反应器，脱硫吸收剂与预处理烟气的接触时间在30min以上。根据本专利技术的方法，优选地，其还包括循环步骤：在除尘器的底部收集未完全利用的脱硫吸收剂，并将所述未完全利用的脱硫吸收剂循环至所述流化床反应器。本专利技术采用二氧化硅载体负载纳米氧化钙钒等活性成分，从而能够提供催化吸附反应的活性位，比表面积增加，催化活性增强，对SO2进行吸附并发生反应。本专利技术的方法具有很高的脱硫效率。本专利技术直接使用脱硫吸收剂干粉，降低了水的消耗，因而成本较低；同时不使用碱性浆液，减少了对设备的腐蚀。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术的处理方法为一种烟气干法脱硫的方法，其包括如下步骤：(1)预除尘步骤，(2)脱硫步骤，(3)除尘步骤。本专利技术的方法还可以包括以下任意一个步骤或多个步骤：(4)脱硫吸收剂循环步骤，(5)副产物回收步骤和/或(6)副产物利用步骤。下面进行详细介绍。<预除尘步骤>本专利技术的预除尘步骤为将原烟气进行预除尘以除去粉尘颗粒，从而形成尘含量为8～35mg/Nm3的预处理烟气。上述步骤可以在预除尘器中进行，该预除尘器的具体结构可以采用本领域熟知的那些，例如静电除尘器。预处理烟气中的尘含量优选为10～20mg/Nm3，更优选为12～15mg/Nm3。本专利技术的预除尘效率可以在90％以上，优选在95％以上。这样可以减少后面工序负荷，提高烟气脱硫运行稳定性。本专利技术的氧气含量可以为3～8vol％、优选为5～8vol％。烟气中氧气含量要保证充足，这样可以使得五氧化二钒催化氧化二氧化硫为三氧化硫。过多的氧气则可能导致催化活性降低。本专利技术的预处理烟气的二氧化硫含量可以为500～6000mg/Nm3、优选为1000～3500mg/Nm3、更优选为1500～2500mg/Nm3。烟气温度可以为150～330℃；优选为200～300℃。将烟气参数控制在上述范围，可以改善脱硫效率。本专利技术的预处理烟气的含水量可以为1～3wt％，优选为1～2wt％。少量的水分有利于脱硫吸收剂对烟气中的二氧化硫的吸附和催化氧化。过多的水分则可能导致纳米粒子的团聚，降低脱硫吸收剂的活性。<脱硫步骤>本专利技术的脱硫步骤为将预处理烟气与脱硫吸收剂在流化床反应器中接触，从而形成脱硫烟气。流化床反应器可以为循环流化床吸收塔，这样可以将脱硫吸收剂与预处理烟气充分接触，提高脱硫效果。脱硫吸收剂与预处理烟气的接触时间可以在30min以上，例如为30～60min，最好在35～50min。这样可以兼顾脱硫效果和烟气处理效率。在本专利技术的流化床反应器中，预处理烟气的流速为4～6m/s，优选为4.5～5.5m/s。这可以保证流化床反应器的积灰最少，同时保证脱硫吸收剂不受烟气中灰分的磨损。本专利技术的吸收剂以纳米二氧化硅为载体，以纳米氧化钙、五氧化二钒等金属氧化物为活性成分。一方面，二氧化硅作为活性组分的主要载体，为SO2提供一定的吸附性，增加了反应物在催化剂表面吸附的可能性。另一方面，通过二氧化硅和氧化钙反应生成胶凝相，可以提高吸收剂强度。五氧化二钒可催化氧化SO2为SO3，SO3与吸收剂反应生成硫酸钙。金属氧化物可以与烟气中的二氧化硫反应形成亚硫酸盐；当二氧化硫与水生成亚硫酸时，亚硫酸与金属氧化物则可以生成亚硫酸盐，当二氧化硫和亚硫酸被氧化为三氧化硫和硫酸时，金属氧化物会与三氧化硫、硫酸反应生成硫酸盐。下面介绍烟气脱硫原理：(1)SO2随烟气到达吸收剂表面，一部分被表面所吸附；(2)吸收剂的活性位促进烟气中SO2与氧结合向SO3的转化；(3)被吸收剂表面吸附的SO2气体、水分子与表面上的金属氧化物反应生成亚硫酸盐，与烟气中氧发生反应生成硫酸盐；一部分SO2通过吸收剂孔隙进入吸收剂内部：(4)SO2在吸收剂内部与金属氧化物发生反应，生成亚硫酸盐，部分亚硫酸盐与进入孔隙的氧发生反应生成硫酸盐。在某些实施方案中，脱硫吸收剂为干粉状。该吸收剂包括75～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～15重量份纳米五氧化二钒。根据本专利技术的一个实施方式，所述的脱硫吸收剂由如下组分组成：75～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～15重量份纳米五氧化二钒。在某些实施方案中，所述的脱硫吸收剂包括78～83重量份纳米氧化钙、6～12重量份纳米二氧化硅和6～10重量份纳米五氧化二钒。根据本专利技术的一个实施方式，所述的脱硫吸收剂由如下组分组成：78～83重量份纳米氧化钙、6～12重量份纳米二氧化硅和6～10重量份纳米五氧化二钒。在本专利技术中，纳米氧化钙、纳米二氧化硅和纳米五氧化二钒的平均粒径可以为1～1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用流化床反应器进行烟气处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去粉尘颗粒，从而形成尘含量为8～35mg/Nm

【技术特征摘要】
1.一种采用流化床反应器进行烟气处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将原烟气进行预除尘以除去粉尘颗粒，从而形成尘含量为8～35mg/Nm3的预处理烟气；(2)脱硫步骤：将预处理烟气与脱硫吸收剂在流化床反应器中接触，从而形成脱硫烟气；其中，所述的脱硫吸收剂为干粉状，其包括75～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～15重量份纳米五氧化二钒；(3)除尘步骤：将所述脱硫烟气在除尘器中进行分离，从而获得净化烟气和副产物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脱硫吸收剂由如下组分组成：75～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～15重量份纳米五氧化二钒。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脱硫吸收剂由如下组分组成：78～83重量份纳米氧化钙、6～12重量份纳米二氧化硅和6～10重量份纳米五氧化二钒。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：中晶蓝实业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11