[发明专利]烟气污染物控制一体化净化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种烟气污染物控制一体化净化工艺。

背景技术

鉴于我国以煤为主的能源结构的长期存在，以及工业化进程近年来的高速发展，SOx及NOx已成为我国主要大气污染物，并以酸雨、雾霾等多种形式对生态环境造成了严重破坏，对整个国民经济生活造成了极大的负面影响。    

烟气脱硫脱硝是大气污染治理的最主要措施。目前国内外烟气脱硫技术很多，如石灰石－石膏法、氨法、双碱法、旋转喷雾法等，其中从已产业化的脱硫技术来看，虽说存在占地面积大、运行费用高、易堵塞、脱硫副产物难处置、二次污染等问题，而并不适宜于我国国情，但由于历史的原因，占绝对主导地位的仍是石灰石－石膏法。而在烟气脱硝技术方面，则有选择性催化还原法(SCR) 、选择性非催化还原法( SNCR) 、电子束照射法、脉冲电晕等离子体法、炽热碳还原法、低温常压等离子体分解法等，其中又以SCR法脱硝应用最为普遍。

而目前，世界上应用比较广泛的烟气脱硫脱硝技术则是利用上述传统的烟气脱硫技术与SCR脱硝技术相组合，以达到可脱硫脱硝的目的。这种技术能够脱除90%以上的SOx和80%以上的NOx，但这种方法事实上仍然是单独脱硫、脱硝技术的组合使用，更兼具了上述脱硫、脱硝技术存在的弊病，未能摆脱工艺流程长、投资大、运行费用高、技术经济性差、易造成二次污染等问题。

而对于烟气中常存在的另一重要污染汞，虽石灰石－石膏法等湿法脱硫装置可去除烟气中部分Hg²⁺，但对于不溶于水的Hg⁰ 捕捉效果不显著。目前还没有脱汞的成熟工艺。

因此，开发、应用一种技术以实现在整个系统内同时脱除SOx、NOx和汞的新型烟气同步达标净化技术，并使其具有工艺流程较短、投资低、净化效率高、运行费用低、可规避二次污染等优势，就成为烟气治理技术的必然发展趋势。

如201010215508.5，名称为“烧结烟气的脱硫工艺”的发明专利，公开了烧结烟气的脱硫工艺，包括脱硫剂制备系统、脱硫系统、回收处理系统，所述的脱硫剂为0.045mm标准筛的通过率不小于75%的碳酸钠微粉。该专利的碳酸钠微粉对烟气中氮氧化合物的吸附作用不好。

201110045911.2，名称为“烧结烟气的钠碱湿法脱硫工艺及系统”的发明专利申请，公开了一种烧结烟气的钠碱法脱硫工艺及系统，采用碳酸钠作为脱硫剂，脱硫副产物为亚硫酸钠粉体，该工艺包括以下步骤：①含硫烟气经过降温后进入脱硫塔；②在脱硫塔内用碳酸钠或者氢氧化钠溶液作为吸收剂对步骤①中的含硫烟气进行净化，净化后的烟气经除雾器除雾后排放。

201110180140.8，名称为“一种液相烟气同时脱硫脱硝吸收剂及其应用”的发明专利申请，公开了一种液相烟气同时脱硫脱硝的吸收剂，其是由60-300ml的氧化剂、0.5-80g的添加剂和633.33-939.58ml的水组成的；所述的氧化剂为浓度为30%的过氧化氢水溶液、浓度为15%的过氧乙酸水溶液中的至少一种；添加剂为碳酸钠、醋酸钠和碳酸钙中的至少一种。

以上三篇专利分别公开了钠碱干法脱硫、钠碱湿法脱硫和含钠碱的吸收剂的常规应用，对烟气污染物的脱除率低，且运行费用高。

发明内容

本发明为了实现同时脱除烟气中的SOx、NOx和汞，提供了一种烟气污染物控制一体化净化工艺。净化工艺将干法碳酸氢钠、湿法碳酸氢钠和氧化剂三种排放控制系统有机的组合在一起，实现性能互补，对控制燃煤排放的污染物具有很高的脱除率。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

烟气污染物控制一体化净化工艺，其特征在于：具体步骤如下：

A、将烟气与碳酸氢钠干粉连续送入循环流化床反应器，烟气使碳酸氢钠干粉呈流化态并与之反应，或者将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道与烟气反应，初步脱除硫氧化物和氮氧化物；

碳酸氢钠在循环流化床反应器内受热分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，碳酸钠吸附烟气中的硫氧化物和氮氧化物并发生反应，从而生成硫酸钠和硝酸钠，完成初步脱硫脱硝。

在烟气流量较小的情况下（通常烟气流量小于100万立方/小时），步骤A可不使用循环流化床反应器，而采用将碳酸氢钠干粉直接喷入烟道，与烟气反应，实现初步脱除硫氧化物和氮氧化物。

B、将经A步骤初步脱硫脱硝后的烟气送入吸收塔的脱硫段，利用碳酸氢钠水溶液作为吸收液从上部喷淋，与从下部进入的烟气逆流接触，脱除烟气中的硫氧化物与其他酸性组分。