[发明专利]净化尾气的方法

说明书

本申请要求2007年8月23日提交的DE 10 2007 039 926.1的优先权。该在先申请的整个公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分，通过引用并入本文。

本发明涉及净化烟气的方法和装置，特别用于从烟气中分离出二氧化硫(SO₂)同时防止释放氨气(NH₃)和在由此产生的硫酸铵处生成气溶胶的方法和装置。

从现有技术可知净化废气的若干种方法。例如，在DE 37 33 319 C2中说明了从烟气中去除二氧化硫的方法。它涉及用于分离二氧化硫的三级逆流洗涤器工艺，其中，在尘埃过滤器和用于通过用水洗涤器来分离氢氯酸和氢氟酸的急冷洗涤器步骤之后，设置了三级逆流洗涤器装置。前两个二氧化硫洗涤器工艺步骤是通过添加氨而操作的，而在第三步骤中添加硫酸以分离所释放的氨。

从DE 197 31 062 C2可知一种从烟气中、特别是从发电站的尾气和废物焚化炉的尾气中分离酸性气体的方法。说明了用于分离二氧化硫的二级逆流洗涤器工艺。为分离二氧化硫以通过水洗去除氢氯酸和氢氟酸而预设尘埃过滤器和急冷/洗涤器步骤。在第一级的洗涤器循环中，亚硫酸铵/亚硫酸氢铵被含氧气体氧化为硫酸铵。

EP 0 778 067 B1公开了用于净化具有不同量的酸性成分的烟气的设备和操作该设备的方法。在尘埃过滤器和用于通过水洗分离氢氯酸和氢氟酸的急冷/洗涤器步骤之后，安排了逆流洗涤器工艺以分离二氧化硫。

EP 0 212 523公开了一种加入氨并通过在洗涤器底部加入空气而氧化为硫酸盐的一级逆流洗涤器工艺。

在“VDI Rule 2462，journal 2”中说明了通过吸收在过氧化氢(H₂O₂)水溶液中而确定尾气中的SO₂浓度。

DE 40 36 899 C2和US3760061公开了利用过氧化氢分离SO₂的烟气净化方法，由此生成硫酸。

鉴于以前所知的洗涤器方法全部使用氨，二氧化硫的分离只是不完全地成功；这是因为，必须使用低pH值以防止氨释放。通过在第三洗涤器级中添加硫酸(DE 37 33 319 C2)，从两个预设的氨洗涤器级释放的氨可以被分离。然而，在这种酸性洗涤器溶液的情况下，几乎不发生二氧化硫的分离。除了必要的硫酸的成本外，特别是，用于净化和处理通过硫酸进料而产生的氨进料的额外费用是不利的。这些经济事实特别是当在垃圾焚化炉中使用这种方法时是重要的。

因此，本发明的目的是提供一种从尾气中有效地分离二氧化硫同时又避免氨的释放和避免由其产生的硫酸铵气溶胶的生成的方法。这个问题是由包括下列步骤的方法解决的：

1)用氨或铵化合物在第一洗涤器级中从尾气中分离出二氧化硫；

2)将尾气传送到第二洗涤器级；

3)在第二洗涤器级中，通过添加氧化剂例如过氧化氢将未在第一洗涤器级中分离的二氧化硫氧化成硫酸并分离；

4)从第一洗涤器级中释放的氨在第二洗涤器级中与生成的硫酸一起通过生成硫酸铵而分离。

因此，根据本发明的方法由两级洗涤器组合而组成，一部分二氧化硫在第一洗涤器级中用氨分离，和在第二洗涤器级中，未在第一洗涤器级中分离的二氧化硫通过氧化剂来分离，特别是以过氧化氢来用作氧化剂。至少是以进入第二洗涤器级的二氧化硫进料量的化学计量比来添加氧化剂(优选是过氧化氢)。特别优选的是，氧化剂的量比进入第二洗涤器级的二氧化硫的进料量略有增加。两个洗涤器级都可以提供有一个或多个湿洗涤器循环。洗涤器级内的湿式洗涤器循环可以每一个都有自己的底部或有共同的底部。

各洗涤器级的洗涤器溶液(洗涤器水排放)与尾气逆流导引。最好是将在第二洗涤器级中生成的硫酸/硫酸铵溶液混合物和存在于其中的过量的过氧化氢回馈到预设的第一洗涤器级中。

根据本发明，氨最好是以氨水溶液的形式加到第一洗涤器级中。除氨外，也可用诸如碳酸铵的其它铵化合物。在洗涤器溶液中分离二氧化硫期间，pH值在洗涤器溶液中下降。通过氨或氨水溶液的控制添加，pH值以可变的方式保持在4至6内的控制范围内。在这些情况下，尾气中的二氧化硫是以高比例分离。在一个洗涤器级中的二氧化硫的典型分离率在pH值为约4至6时为约30至90％。采用较低的pH值，SO₂的分离程度减少，采用较高的pH值，SO₂的分离程度增加。氨行为正相反。随着pH值的下降，NH₃的释放减少，随着pH值的提高，氨的释放量增加。