[发明专利]燃煤烟气多污染物脱除工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及对燃烧所排放烟气的净化处理技术，具体地指一种燃煤烟 气多污染物脱除工艺及其设备。

背景技术

酸雨问题和温室效应是当今人类面临的全球性环境问题。燃煤所产生 的二氧化硫SO₂和氮氧化物NO_X污染是酸雨的主要原生物，所生产的二氧 化碳CO₂则是主要的温室气体，其中CO₂的排放量约占人类活动引起的CO₂总排放量的30％。我国的能源结构以煤炭为主，对燃煤烟气污染进行控制 是实现经济、社会、环境协调发展的要求，也是发挥我国煤炭储量优势、 实现社会自身可持续发展的要求。

目前，对燃煤烟气污染的控制技术，如脱硫、脱硝、除尘和脱碳等大 多数还是单独开发的，形成各自独立的技术装备和工艺流程。国内外燃煤 电厂为了达到环保排放的要求，消除烟气中的SO₂、NO_X和粉尘，至少需 要采用两套以上独立的脱硫、脱硝和除尘设备。面对全球性温室效应的加 剧，国内外燃煤电厂也不得不研究燃煤烟气的脱碳技术，一些大型企业甚 至已经在建设独立的电厂脱碳工程。

为了解决燃煤烟气污染物分散脱除技术所存在的问题，公开号为 CN2712446Y和CN274697IY的中国实用新型专利说明书分别提出了一种 《烟气脱硫脱硝装置》和一种《脱硫脱硝一体化烟气净化塔》，但其脱硫脱 硝设备均为体积笨大的填料装置，且直接采用氨水溶液来吸收烟气中的 NO_X，不仅整个脱硫脱硝设备的阻力大幅增加，而且也不能有效除去烟气 中的NO_X，因为NO_X组份中90％以上为一氧化氮NO，而NO很难溶解于 水中，采用简单的洗涤法很难将NO吸收。公开号为CN1559654A的中国 发明专利申请公开说明书介绍了一种《脱硫、除尘、脱氮、脱氟湿式烟气 净化机组及其净化方法》，其利用碱液与烟气混合来脱除烟气中的多种污染 物，但该机组及净化方法会产生大量的废水，不仅需要对废水进行再处理， 而且该技术方案对NO_X的脱除效率太低，同时对设备的防腐要求也极高， 导致工艺复杂、运行成本增高。

由此可见，上述技术方案对燃煤烟气的综合净化处理效果并不理想， 尤其是缺少对燃煤烟气中二氧化硫、氮氧化物、粉尘和二氧化碳进行综合 集成处理的研究。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种燃煤烟气多污染物脱除工艺及其设备。 采用该工艺能够对燃煤烟气中的二氧化硫、氮氧化物、粉尘和二氧化碳进 行分类集成处理、高效同步脱除。且该设备应具有整体设计简单紧凑、投 资及运行成本低廉、工作稳定可靠的特性。

为实现上述目的，本发明所设计的燃煤烟气多污染物脱除工艺，是针 对燃煤烟气中的二氧化硫、氮氧化物、粉尘和二氧化碳进行集成脱除处理 的过程。该工艺包括如下步骤：

1)将燃煤锅炉所产生的烟气直接引入SCR脱硝反应器内，使烟气中气 态的NO和NO₂在SCR催化剂的作用下与脱硝还原剂发生化学反应，转化 为气态的N₂；

2)将经过脱硝处理后的烟气引入除尘器中，用以脱除烟气中混杂的粉 尘灰粒；

3)将经过除尘器处理后的烟气引入湿式钙基脱硫反应器内，使烟气中 气态的SO₂与液态的钙基脱硫剂发生化学反应，最终生成固态的 CaSO₄·2H₂O；

4)将经过湿式钙基脱硫反应器处理后的烟气引入MEA脱碳吸收塔内， 使烟气中的CO₂气体与醇胺溶液雾滴充分逆向接触，发生气液两相化学反 应而被吸收，所得洁净烟气排入大气，同时获得醇胺溶液富液；

5)将所得醇胺溶液富液引入再生塔中，进行加热解析处理，再生获得 高浓度CO₂气体和脱除了CO₂的醇胺溶液贫液；

6)将所得醇胺溶液贫液送回MEA脱碳吸收塔内继续循环，同时对所 得高浓度CO₂气体进行冷却处理，使其中含有的热水蒸汽产生凝结；

7)对经过冷却处理后的高浓度CO₂气体进行气液分离处理，脱除其中 的凝结水份，获得纯度高于99％的CO₂气体；