[发明专利]从烟道气流中除去二氧化硫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体的净化，并且更具体地涉及一种净化含有有害气体例如SO₂的烟道气的方法。

背景技术

已经采用多种吸收剂利用干式吸收剂喷射(dry sorbent injection，DSI)来从烟道气中除去SO_x和其他气体。然而，DSI过去通常在远低于400的温度下进行，因为设备材料例如集尘室介质不能经受较高的温度。此外，许多吸收剂物质在接近或高于400的温度下烧结或熔化，这使其在除去气体时效力降低。许多吸收剂物质的反应产物在较高温度下还粘附到设备和管道上，这需要频繁地清洁工艺设备。为了在这些较低的温度下操作，通常必须在喷射吸收剂之前冷却燃烧气。这是不希望的额外的工序。

因此，需要一种在高温下除去SO_x气体时有效的吸收剂喷射方法。

发明内容

一方面，提供一种从含有SO₂的烟道气流中除去SO₂的方法。该方法包括提供天然碱源和将该天然碱喷射到烟道气流中。所述烟道气的温度为约600到约900。保持天然碱与烟道气接触足够的时间，以使部分天然碱与部分SO₂反应，以降低烟道气流中SO₂的浓度。

另一方面，提供一种用于从含有SO₂的烟道气流中除去SO₂的系统。该系统包括天然碱源和烟道气流。该系统还包括用于将天然碱喷射到烟道气流中的喷射器。烟道气的温度为约600到约900。该系统还包括保持天然碱与烟道气接触足够时间的区域，以使部分天然碱与部分SO₂反应，从而降低烟道气流中SO₂的浓度。

附图说明

前述段落通过一般介绍提供并且并非旨在限制所附权利要求的范围。通过参考下面的详细描述连同附图将更好地理解目前优选的实施方案以及其他优点。

图1是烟道气脱硫系统的一个实施方案的示意图。

图2是显示作为天然碱和碳酸氢钠的归一化学计量比(normalizedstochiometric ratio，NSR)的函数的SO₂除去％的图。

图3是显示作为烟道气脱硫系统的一个实施方案的烟道气温度(以计)的函数的SO₂除去％的图。

图4显示在使用天然碱的烟道气脱硫系统的一个实施方案中操作后的静电沉积器的穿孔板。

图5显示在使用碳酸氢钠的烟道气脱硫系统的一个实施方案中操作后的静电沉积器的穿孔板。

具体实施方式

参照附图描述本发明，其中相同的组成部分通过相同的附图标记表示。通过下面的详细描述更好地理解本发明的不同组成部分的关系和功能。然而，如下所述的本发明的实施方案仅作为实施例，并且本发明不限于图中所示的实施方案。

干式吸收剂喷射(DSI)一直用作用于除去SO₂的喷雾干燥或湿法洗涤系统的低成本的替代方法。在DSI方法中，储存吸收剂并将其干喷到烟道中，在烟道中所述吸收剂与酸性气体反应。本发明提供一种优选通过将吸收剂例如天然碱喷射到烟道气流中以与SO₂反应而从含有SO₂的烟道气流中除去SO₂的方法。天然碱是含有约85～95％倍半碳酸钠(Na₂CO₃·NaHCO₃·2H₂O)的矿物。在怀俄明州的西南部靠近格林河处发现大量矿物天然碱的矿床。如在本文所用的，术语“天然碱”包括其他倍半碳酸钠源。然而优选倍半碳酸盐源为开采的天然碱的实施方案。术语“烟道气”包括来自任何类型燃烧过程(包括煤、油、天然气、玻璃原料等)的废气。烟道气通常包含SO₂以及其他酸性气体例如HCl、SO₃和NO_x。