[发明专利]一种燃煤烟气的脱硫脱硝工艺及其脱硫脱硝装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃煤烟气的脱硫脱硝工艺及其脱硫脱硝装置，具体的说是一种采用低温等离子体氧化结合氨法湿式吸收的燃煤烟气同时脱硫脱硝的工艺及其装置，属于环保中污染物综合净化的技术领域。

背景技术

煤炭作为我国主要的一次能源，在一次能源消费中约占64％，电厂作为燃煤大户，其消费量约占我国煤炭产量的47％。燃煤过程中会产生众多污染物，其中主要有二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)。随着经济的快速发展，以煤为主的能源结构使得我国燃煤烟气的排放量大大增加，SO₂和NO_x的污染越来越严重，并产生了一系列的问题：SO₂、NO_x和由它们形成的酸雨、硫酸盐气溶胶、光化学烟雾等会严重威胁人体健康、危害植物生长、腐蚀金属、破坏生态环境等，这些污染物严重影响了人民群众的生活和国民经济的发展。我国制定了严格的SO₂和NO_x排放标准，经济高效的燃煤烟气同时脱硫脱硝技术将具有广阔的市场应用前景。

氨法湿式脱硫是应用较多的烟气处理技术，可以达到90％～99％的脱硫率，该技术利用一定浓度的氨水为吸收剂，最终的脱硫产物可以作为农用肥。与此同时，氨法湿式脱硝却进展缓慢、工业化应用很少，其原因是燃煤烟气中90％～95％的NO_x为NO，而NO的反应活性以及在水中的溶解度都较低，这使得氨法湿式脱硝的脱除率低、能耗大，很难实现该技术的推广与应用。研究表明，NO_x的氨法湿式吸收反应主要是按NO和NO₂等分子进行的，为了高效吸收NO_x，需先将燃煤烟气中的NO部分氧化为NO₂，将氧化度(NO₂/NO_x)提高到50％～60％，使得燃煤烟气中NO和NO₂的分子数接近1∶1。

低温等离子体氧化技术是近年来发展起来的一种新型空气净化技术，其作为一种处理量大、能耗低、适应性好、操作简单的环保新技术正受到人们越来越多的关注，等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，低温等离子体氧化的基本原理是：首先在电场的加速作用下产生大量高能电子，然后这些高能电子使烟气中的H₂O、O₂等分子被激活、电离或离解，产生强氧化性自由基，最后由这些强氧化性自由基将目标治理物氧化。低温等离子体氧化技术是环境污染治理领域中具有很强潜在优势的高新技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种燃煤烟气的脱硫脱硝工艺及其脱硫脱硝装置，实现燃煤烟气中SO₂和NO_x的综合净化，并可有效提高污染物脱除效率、降低投资运行费用、提高系统集成度、方便管理。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种燃煤烟气的脱硫脱硝工艺，其特征在于该处理工艺的步骤为：

第一步，将来自除尘器的燃煤烟气首先送入低温等离子体反应器，在低温等离子体反应器中的放电处理功率为2～5W/m³，烟气停留时间为3～6秒；

第二步，将由所述低温等离子体反应器处理后的燃煤烟气送入同时脱硫脱硝喷淋塔，燃煤烟气的空塔气速为3.5～4.2m/s，采用浓度为5％～10％的氨水经喷淋系统的雾化喷嘴喷出，与烟气逆流接触脱除燃煤烟气中的SO₂和NO_x，净化后的燃煤烟气经除雾器除雾后排放。

本发明进一步限定的技术方案是：前述的燃煤烟气的脱硫脱硝工艺，所述同时脱硫脱硝喷淋塔底部的一部分吸收液经吸收液循环泵重新送入喷淋系统循环使用，另一部分所述同时脱硫脱硝喷淋塔底部的吸收液利用母液输送泵排放母液；同时再通过氨水泵不断将氨水补充进所述同时脱硫脱硝喷淋塔的喷淋系统。