[发明专利]一种综合烟气脱硫脱汞脱硝工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合脱除烟气中硫、汞、硝的方法，具体来说是一种综合烟气脱硫脱汞硝工艺及装置，属于烟气净化处理技术领域。

背景技术

燃煤烟气中含有多种有毒成分，主要包括硫氧化物、氮氧化物、重金属汞等，这些物质排放到大气中严重影响空气质量，危害人类健康。随着国家对烟气排放要求的不断提高，燃煤烟气排放企业对于硫氧化物、氮氧化物、重金属汞的治理已迫在眉睫。目前，国内对硫氧化物的脱除技术主要有干法、半干法、湿法，湿法工艺中主要包括石灰石-石膏法、双碱法、氨法、氧化镁法，氮氧化物脱除技术主要包括选择性催化还原法和选择性非催化还原法，汞脱除技术主要包括化学吸收及吸附法，但是，这些方法都建立在独立系统之上，极少能起到同时脱除三种物质的作用，这样不仅投资大而且占地面积也大，严重制约了烟气净化工程的进一步发展。

发明内容

本发明的目的是将三种有害物质(硫氧化物、氮氧化物、重金属汞)的脱除融于同一装置，一种综合烟气脱硫脱汞脱硝工艺及装置，解决现有技术中投资大、占地面积大、操作复杂的缺陷。

本发明实现上述目的采用的方案是，一种综合烟气脱硫脱汞脱硝工艺及装置，吸收剂采用氨水、除尘灰、钙碱(石灰、电石渣)、钠碱(氢氧化钠、碳酸钠)，整个装置包括氨反应器、注氨喷管、格网反应器、吸收塔、灰罐、回流泵、除灰器、灰浆泵、再生系统、回液泵、风机、脱水系统。

如上所述，氨反应器内设置2层注氨喷管与2～3层格网反应层，格网间距10～200mm，格网宽度20～800mm。高温烟气首先进入氨反应器内与喷出的氨气进行反应，除去烟气中部分的氮氧化物、硫氧化物及重金属汞，格网反应层的设置增加湍流提高了反应速率。经处理后的烟气进入吸收塔中，利用除尘灰对单质汞的吸附作用，进一步脱除烟气中的单质汞，提高汞的脱除效率，吸收塔内吸收液采用碱性(钠碱、钙碱、氨)溶液对剩余的硫氧化物、氮氧化物进行脱除，使整个系统的脱硫效率达到95％以上，脱汞效率为70％～80％，脱硝效率达到30％，经净化的烟气最后经吸收塔排放。

如上所述，回流泵将吸收塔内的脱硫液输送至除灰器，除灰器采用离心旋液分离、重力沉积分离、过滤分离装置脱硫液进行分离，分离后灰浆液由灰浆泵泵入吸收塔重新利用，其清液流入再生系统加入钙碱(石灰、电石渣)对钠、铵溶液再生，并且补充损耗的钠碱(氢氧化钠、碳酸钠)液，再生后的钠清液通过回液泵输送至吸收塔循环利用，此过程产生的氨气经风机送至氨反应器利用，而灰渣进入脱水系统，行成最终产品石膏。灰罐通过管道与吸收塔相连接，补充系统损耗的除尘灰。

其脱硫、脱汞、脱硝反应原理如下：

脱硫原理：

2NH₃+SO₂+H₂O＝(NH₄)₂SO₃

(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O＝2NH₄HSO₃

Na₂CO₃+SO₂→Na₂SO₃+CO₂↑

NaOH+SO₂→N₂SO₃+H₂O

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→NaHSO₃

再生反应：

2NaHSO₃+Ca(OH)₂→Na₂SO₃+Ca₂SO₄·1/2H₂O+3/2H₂O

Na₂SO₃+Ca(OH)₂→2NaOH+Ca₂SO₃