[发明专利]新型脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化工艺及能够实现该工艺的装置。适用于燃煤、燃油、燃气火力发电厂、冶金、化工、固废(垃圾)处理等行业的烟气污染或工业尾气污染集中治理。

背景技术

目前，国内烟气或工业尾气污染治理技术较多，其中比较成熟、具有代表性的技术有：治理二氧化硫(SO₂)污染的石灰石-石膏法、氨法、双碱法的脱硫技术；治理氮氧化物(NOx)污染物的SCR、SNCR、低氮燃烧法的脱硝技术。

就目前实际情况，无论采用何种技术，对烟气中的二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)及重金属的脱除都是在两个功能不同的装置中实现的，没有同一套装置高效脱硫脱硝脱重金属的技术。国家环保要求对二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)及重金属的污染排放浓度控制越来越严格。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化工艺及能够实现该工艺的装置，以实现对烟气中二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)及重金属污染物集成高效脱除。

本发明提供的脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用强氧化剂对烟气中的一氧化氮进行氧化处理；

(2)在同一吸收塔内通过喷淋吸收液对烟气中的二氧化硫、氮氧化物及重金属同时进行脱除，所述吸收液为含有脱除吸收剂的水溶液，所述脱除吸收剂为氨水和重金属捕获剂的混合液。

较佳地，还包括以下步骤：

(3)利用强氧化剂对吸收塔内浆液中的亚硫酸盐和亚硝酸盐进行氧化处理；

(4)对浆液进行回收处理。

较佳地，所述强氧化剂为臭氧或双氧水。

较佳地，步骤(1)中，所述强氧化剂为臭氧，臭氧与烟气中的NO的供给摩尔比保持在0.8～16∶1。

较佳地，步骤(1)和步骤(3)中的强氧化剂为通过同一装置供给的臭氧，步骤(3)中，臭氧通过吸收塔内的曝气管分布于吸收塔内，供给到步骤(1)和步骤(3)中的臭氧的摩尔量比为0.1～0.5∶1。

较佳地，步骤(2)中，吸收塔的喷淋吸收液的喷淋层之上喷出冲洗水，用于吸收逃逸的氨。

较佳地，步骤(4)中，所述浆液经双效分离器分离出所述重金属捕获剂；分离出的重金属捕获剂直接循环利用或经脱附后再重新利用，分离后的浆液经蒸发结晶系统处理得到成品硫酸铵和硝酸铵晶体。

本发明提供的脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化装置包括吸收塔、供氨装置、臭氧供给装置和重金属捕获剂供给装置，所述吸收塔内设置有喷淋层，所述吸收塔在所述喷淋层之下连接有进烟气管道，所述喷淋层和所述吸收塔下部通过循环泵管连通，所述供氨装置和所述重金属捕获剂供给装置连通所述吸收塔下部，所述臭氧供给装置分别连接所述进烟气管道和设置在所述吸收塔内的曝气管。

较佳地，所述脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化装置还包括：与所述吸收塔下部通过排出管道相连的浆液排出泵、与所述吸收塔上部相连的用于排出净烟气的净烟道、设置于吸收塔内位于所述喷淋层上部的除雾器和冲洗水层以及与所述冲洗水层相连的用于提供除雾用水的冲洗水管道。

较佳地，所述臭氧供给装置包括连接的空分装置和臭氧发生器，所述供氨装置包括氨水储罐和供氨泵，所述重金属捕获剂供给装置包括重金属捕获剂储罐和重金属捕获剂泵。

本发明提供的脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化工艺及装置，由于在一套吸收装置中实现脱硫、脱硝、脱重金属功能，因此整套装置的烟气系统阻力仅与现有的石灰石-石膏法相当，较用湿法脱硫加SCR脱硝布置降低了约30％面积。利用本发明进行烟气净化，占用面积小，副产物利用价值高，使得经济效益，社会效益能够得到显著增加。

附图说明

图1为本发明的脱硫脱硝脱重金属一体化烟气净化装置的使用状态结构示意图。

图中：1-原烟道，2-增压风机，3-吸收塔，4-除雾器，5-净烟道，6-烟囱，7-旁路烟道，8-冲洗水管道，9-循环泵，10-排出泵，11-浆液排出管道，12-空气管道，13-空分装置，14-臭氧发生器，15-臭氧管道，16-氨水储罐，17-供氨泵，18-重金属捕获剂泵，19-重金属捕获剂储罐，20-粉尘分离器，21-双效分离器，22-多效蒸发系统，23-化肥干燥系统，24-硫酸铵、硝酸铵肥料产出端，25-重金属捕获剂管道，26-喷淋层，27-冲洗水层。

具体实施方式