一种干法烟气同时脱硫脱硝的方法技术

本发明专利技术公开了一种干法烟气同时脱硫脱硝的方法，其采用集管收集待处理烟气，将ClO2气体通入到含有待处理烟气的管道中或者将ClO2气体、待处理烟气通过管道通入混合罐中，在烟道内或混合罐中，NO和SO2被ClO2氧化为NO2和SO3；将粉状脱酸剂输送至含有处理后烟气的烟道内，利用烟气的高温将脱酸剂热激活，并与烟气充分接触，发生化学反应，烟气中的SO

【技术实现步骤摘要】
一种干法烟气同时脱硫脱硝的方法


[0001]本专利技术属于废气处理
，具体涉及一种干法烟气同时脱硫脱硝的方法。

技术介绍

[0002]随着经济社会的不断发展和进步，能源消费结构诱发的环境污染问题日益严重，其中温室效应、酸雨、大气烟尘污染等对人民的生产和生活造成了严重的危害。在中国，由煤炭燃烧所释放的SO2占总排放量的85%，NO
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占总排放量的60%，二者所引起的酸雨量占总酸雨量的82%。据有关研究指出，我国酸雨污染造成的经济损失约5000亿元/年。
[0003]常见的烟气脱硫技术有湿法(石灰/石灰石法、双碱法、镁法、氨法等)、干法(电子束辐射法、活性炭吸附法等)、半干法(喷雾干燥法等)；常见的烟气脱硝技术有选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、碱液吸收法等。自上世纪70年代，发达国家在多年烟气SO2排放控制技术研究的基础上，开始了工业烟气中SO2和NO
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同时脱除的研究。但脱硫脱硝一体化技术多处于研究阶段，都没有得到大规模的工业应用。
[0004]近年来，钢铁行业普遍采用“钠基干法脱硫(SDS)+ SCR”法对焦炉烟气进行脱硫脱硝，即先利用NaHCO3超细粉与烟气在高温下充分混合，NaHCO3在高温烟气的作用下被激活，表面形成微孔结构，与烟气中SO2及其他酸性介质发生反应，脱硫并干燥的产物Na2SO4被布袋除尘器捕集。未反应的NO
x
（NO含量90%以上）进入SCR系统，以NH3为还原剂，在催化剂的作用下最终生成N2和H2O后排放。“SDS+SCR”法虽然已工业化，但也存在一些问题，如(1) SO2和NO
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采用两套系统处理，工艺流程长；(2) SCR催化剂易中毒；(3) SCR设备及催化剂成本高昂，且烟气进入SCR前需再加热，需消耗氨气等，导致投资与运行费用较高。
[0005]开发技术简单，运行成本低，具有良好运行性能的脱硫脱硝一体化技术将是未来烟气综合治理技术的发展方向。
[0006]公告号为CN 109589763A的专利技术提出了《一种烟气同时脱硫脱硝的方法》，先采用O3将烟气中的NO氧化为高价态氮氧化物，然后在脱硫塔内进行脱硫；再经O3二次氧化，然后采用 3%石灰石浆液进行脱硫脱硝。其实是采用了两步进行湿法脱硫脱硝，不仅工艺流程长，而且湿法设备占地面积大，操作步骤繁琐，另外采用O3发生器存在运行成本高、O3利用率低、产生二次污染(硝酸盐废水)等缺点。公告号为CN2712446Y和CN2746971Y的中国技术专利分别提出了一种《烟气脱硫脱硝装置》和《脱硫脱硝一体化烟气净化塔》，但其脱硫脱硝设备均为体积很大的填料装置，且直接采用氨水溶液来吸收烟气中的氮氧化物，不仅使整个脱硫脱硝设备的阻力大幅增加，而且也不能有效地除去烟气中的氮氧化物。其原因是NO
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中NO占比90%以上，而NO难溶于水，采用简单的洗涤法难以去除NO。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种干法烟气同时脱硫脱硝的方法，能对烟气中的SO2和NO
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同时进行有效脱除，相比现有技术缩短了工艺流程，处理后烟气直接排放。
[0008]为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
（1）采用集管收集待处理烟气，将ClO2气体通入到含有待处理烟气的管道中或者将ClO2气体、待处理烟气通过管道通入混合罐中，在烟道内或混合罐中，NO和SO2被ClO2氧化为NO2和SO3；（2）将粉状脱酸剂输送至含有步骤（1）处理后烟气的烟道内，利用烟气的高温将脱酸剂热激活，并与烟气充分接触，发生化学反应，烟气中的SO
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和NO
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被吸收净化；（3）步骤（2）处理后烟气送入除尘器中，去除步骤（2）反应中产生的粉尘后排放，完成烟气的脱硫脱硝。
[0009]所述待处理烟气为炼焦炉烟气、钢铁企业烧结烟气、球团烟气、热风炉/热处理炉烟气等，或和以上工艺有相近产排特征的烟气，烟气中NO在NO
x
中占90%以上，SO2的平均浓度100~500mg/Nm3，烟气温度为170~320℃。
[0010]所述步骤（1）中收集的待处理烟气先通过除尘器除去烟气中的大部分粉尘和/或油雾状颗粒，再与ClO2气体混合，防止在烟气管道或混合罐内积尘，造成沿程压降增大，采用的除尘装置可去除烟气中90%以上粒径≥25μm的粉尘及油雾；除尘系统压力损失≤1000Pa，以尽可能地降低运行成本。
[0011]所述ClO2气体是将酸添加到氯酸盐或亚氯酸盐的水溶液中充分混合反应产生，采用填料式循环喷淋塔，循环喷淋塔的进气口直接连通大气，液气比8~25 L/m3；产生的气体中ClO2浓度为500 ppm~50000 ppm，采用负压输送至混合罐或烟道。
[0012]所述酸为质量浓度1%~2%的稀硫酸或稀盐酸，氯酸盐为氯酸钠，亚氯酸盐为亚氯酸钠，药品均采用计量泵精确计量后泵入ClO2发生装置中，进一步，采用稀盐酸加入到亚氯酸钠的水溶液中，可以最大程度地节约原料，且副产物最少。
[0013]5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O4NaClO2+2H2SO4=2ClO2+HCl+HClO3+2Na2SO42NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O4NaClO3+16HCl=2ClO2+7Cl2+4NaCl+8H2O3NaClO3+2H2SO4=2NaHSO4+2ClO2+NaClO4+H2O；所述ClO2气体与预处理后的烟气在烟道或混合罐内的反应时间在2s以上，若采用混合罐，混合罐设计应无死区，进一步，混合罐宜采用立式圆柱形罐，罐顶和罐底采用拱形，罐内可设置气体分布器或旋转叶片，以增加气体扰动，尽可能使气体混合充分。
[0014]所述步骤（1）、步骤（2）涉及的管道和混合罐均为保温管道和保温混合罐；进一步，所有和烟气有接触的管道、部件及设备需考虑防腐。
[0015]所述粉状脱酸剂为NaHCO3、Na2CO3、MgO、CaO、CaOH、CaCO3中的一种或几种，粒度为20~30μm，脱酸剂和烟气的反应温度在140℃以上，且反应时间不小于2s；进一步，脱酸剂与反应物的化学计量比≥1:1。
[0016]所述步骤（2）中可增加湿度，以促进NO2和脱酸剂的反应。
[0017]所述步骤（3）中除尘器为布袋除尘器，除尘后烟气中颗粒物的浓度≤5mg/Nm3。
[0018]所述步骤（3）除尘后烟气冷却至35℃以下，采用碱液吸收后再排放，碱液为质量浓度为10%~30%的NaOH水溶液，吸收饱和后的溶液用于ClO2气体的制备，碱液吸收是为去除未完全反应的ClO2和副产物Cl2、HCl，同时实现节能和减排。
[0019]2NaOH+2ClO2=NaClO2+NaClO3+H2O
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O（冷水）6NaOH + 3Cl2=5NaCl + NaClO<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干法烟气同时脱硫脱硝的方法，其特征在于，步骤如下： （1）采用集管收集待处理烟气，将ClO2气体通入到含有待处理烟气的管道中或者将ClO2气体、待处理烟气通过管道通入混合罐中，在烟道内或混合罐中，NO和SO2被ClO2氧化为NO2和SO3； （2）将粉状脱酸剂输送至含有步骤（1）处理后烟气的烟道内，利用烟气的高温将脱酸剂热激活，并与烟气充分接触，发生化学反应，烟气中的SO
x
和NO
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被吸收净化； （3）步骤（2）处理后烟气送入除尘器中，去除步骤（2）反应中产生的粉尘后排放，完成烟气的脱硫脱硝。2.根据权利要求1所述的干法烟气同时脱硫脱硝的方法，其特征在于：步骤（1）中收集的待处理烟气先通过除尘器除去烟气中的大部分粉尘和/或油雾状颗粒，再与ClO2气体混合。3.根据权利要求1所述的干法烟气同时脱硫脱硝的方法，其特征在于：ClO2气体是将酸添加到氯酸盐或亚氯酸盐的水溶液中充分混合反应产生。4.根据权利要求3所述的干法烟气同时脱硫脱硝的方法，其特征在于：ClO2气体的产生装置为填料式循环喷淋塔，产生的气体中ClO2浓度为500ppm~50000ppm，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学谦，李翔，王郎郎，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：