[发明专利]用于净化烟气的装置和方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1和18的技术特征的用于净化烟气的装置和方法，所述烟气来自燃烧化石燃料的电厂，尤其是根据含氧燃料-工艺操作的电厂。

为了净化来自电厂装置的烟气，长久以来有不同的方法和装置是已知的。

DE 43 31 415 C3描述了一种用在容器中、在容器的上部区域中用于洗液的第一喷洒装置、在所述喷洒装置之下设置的气-液分离装置和在气-液分离阶段之下设置的第二喷洒装置中用洗液处理烟气的设备，其中所述气-液分离阶段具有至少多个基本上相隔一定距离平行设置的并且基本上更多地向气流方向延伸的收集槽和排出槽。该文献描述了一般用于气体净化的吸收器的构造，所述吸收器用于烟气的液体净化。

DE 10 2004 061 727 A1描述了一种处理在CO₂-气流中的二氧化硫/三氧化硫携载量(Fracht)的方法，所述CO₂-气流来自所述按照含氧燃料-工艺的无CO₂电厂，其中在所述CO₂气流中添加一种添加剂，其降低了二氧化硫/三氧化硫的有害作用。

DD 269 893 A1描述了一种用于烟气脱硫的添加剂悬浮化的方法和装置，其中所述悬浮化处理被整合到烟气脱硫装置中。将所述添加剂气动输送到位于所述吸收器上方的容器中，其中将所述具有添加剂细粒的输送空气在热气流中引导到吸收入口之前，并且所述添加剂悬浮液被直接加入到所述吸收器中。

DD 289 211 A5描述了一种在湿烟气脱硫装置中的内部亚硫酸盐氧化方法。在该方法中，输入到洗涤悬浮液中的空气至少部分地不在分开的氧化阶段中，而是引入到在洗涤悬浮液输送泵与分配设备之间的连接管路中。

在燃烧化石燃料的电厂中产生烟气流，该烟气流除了在该方法中待分离出的有害物质SO₂、HCl、HF、各种重金属以及尘埃颗粒之外，主要含有二氧化碳。

用基于石灰-/石灰石的洗涤悬浮液净化来自燃烧化石燃料的电厂的烟气，并将氧添加到洗涤过程中以作为残留物获得值得再利用的石膏产品是已知的。

在各种洗气机系统中用石灰-/石灰石悬浮液将来自烟气的所述有害气体洗出。

为了达到在烟气与洗涤悬浮液之间的最佳物质交换，不仅使用湿式洗气机(所谓的吸收器，具有各种喷射系统而没有接触插入件)，而且使用具有喷射系统和附加地各种构造的接触插入件以及还有仅仅具有接触插入件的吸收器系统。

为了使亚硫酸盐反应生成硫酸盐，将以压缩的极细的气泡形式的氧气或者导入并分散在单独的氧化容器中(通过该氧化容器引导来自吸收器的石灰石悬浮液)，或者目前广泛推广地，直接导入并分散到吸收器池槽中(在所述吸收器池槽中储存所述石灰-/石灰石悬浮液)。

在US 5,674,459A中描述了一种方法，在该方法中作为氧化硫和氧化氮的吸收剂并且作为氧化剂使用H₂O₂代替石灰石悬浮液或者石灰乳。在脱硫过程中产生的产物最初为H₂SO₄和HNO₃。随后，使用石灰石粉末来中和所产生的酸。所使用的吸收剂与石灰石悬浮液/石灰乳相比非常昂贵。

US 5,630,991A描述了一种方法，在该方法中使用铵盐来提高石灰石粉末的可溶性，所述铵盐随后必须在单独的反应容器中通过用石灰乳将pH-值提高到11至12作为氨再次由所排出的悬浮液中除去。

US 5,213,782A描述了一种方法，在该方法中将二氧化镁和生石灰用于脱硫。所使用的独立的反应容器具有浓缩器的任务。为了脱硫，使用具有喷洒平面的吸收器，在该吸收器下方置入一个塔板。

所有这些体系的共同点在于，所需的氧气以空气形式过量地引入到工艺中。未消耗的氧气和剩余的空气成分以及在化学反应中产生的CO₂到达在净化工艺之后向大气排放的烟气中。在所述烟气中的氮气含量通过氧化输送(Oxidationszufuhr)而进一步得到提高。此外，通常不总是可能的是，如此调节吸收悬浮液的pH-值，使得所述悬浮液获得在净化工艺中的最大作用。此外，不能用所有已知的方法达到所期望的分离度和所期望的灰尘分离程度。

因此，本发明的目的在于，通过有效地分离出有害气体和有害物质避免CO₂在废气中富集并且避免在烟气净化阶段输入空气，其中应当通过改进吸收悬浮液和更好的工艺进程实现更好的且更经济的烟气净化。

该目的通过根据权利要求1的技术特征的装置和净化烟气的方法得以实现。