[发明专利]一种锅炉烟气二氧化氯催化氧化同时脱硫脱硝方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废气处理领域，尤其涉及一种锅炉烟气二氧化氯催化氧化同时脱硫脱硝方法。

背景技术

大气是人类赖以生存的最基本的生命要素，然而利用煤、石油等化石能源燃烧做功时产生二氧化硫(SO₂)、氮氧化合物(NO_x)和颗粒物，SO₂和NO_x是最主要的两种大气污染物，是造成酸雨的主要原因所在。同时NO_x也是造成臭氧层破坏和光化学烟雾等环境问题的一种物质。这些已经成为制约社会和经济发展的重要因素，引起了各国人民的广泛关注。

各国科学家及商业机构一直致力于脱硫脱硝的技术研究。全球研究和开发的脱硫方法已有数百种之多，脱硝方法也有几十种之多，这些方法按工艺一般可分为干法和湿法。按产品的利用状态可分为回收法和抛弃法；按吸收方式可分为物理吸收和化学吸收。

现有的脱硝技术主要分为两大类：燃烧过程控制和燃烧后处理。燃烧后处理又包括：选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)、热分解法、催化分解法、气体洗涤法、等离子体治理技术、液体吸收法、氧化吸收法处理等。

目前全球脱硫、脱硝基本采用不同方式来进行，即脱硫与脱硝分开处理，或炉内脱硫与炉外脱硝方式，或湿式脱硫与干法脱硝相方式等，这些方法虽然在脱硫、脱硝效果上能够达到环保排放的要求，但基础设施投资高，系统占地面积大，运行操作复杂，且运行维护费用很高，企业不得不承担高昂的投资费用和运行成本。

例如公开号为CN101745305A的中国专利文献公开了一种脱除烟气中气态多种污染物的方法，用于解决烟气中多污染物控制治理技术的局限性问题。它利用一个吸收塔对烟气中SO₂、NO_x、汞蒸气以及CO₂进行全面脱除，所述吸收塔下部设置吸收浆液池，中部设置喷淋管、上部设有氧化剂管，吸收塔沿纵向设有隔板，隔板两侧分别为脱硫工作段和脱硝脱碳工作段，吸收塔上部为连通的氧化区；烟气由吸收塔进口进入脱硫工作段，完成SO₂和HCl的脱除；烟气继续向上进入氧化区，在氧化区NO_x转化成易溶于水的高价态氧化物后进入脱硝脱碳工作段，完成NO_x、汞蒸气及CO₂脱除。

经过长时间的研究与开发，已成功开发出几种烟气同时脱硫脱硝技术。如公开号为CN102500207A的中国专利文献公开了一种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工艺，该工艺包括低温等离子体氧化和氨法湿式吸收两个过程，待处理的燃煤烟气首先通过烟道进入低温等离子体反应器，使烟气中40％～50％的NO被氧化成NO₂，处理后的烟气进入同时脱硫脱硝喷淋塔，与氨水吸收液充分接触脱除烟气中的SO₂和NO_x后排放；同时脱硫脱硝喷淋塔底部的吸收液经吸收液循环泵重新送入喷淋层循环使用，并且通过氨水泵不断将氨水槽中的氨水补充进喷淋塔，同时通过母液输送泵排放部分母液。

日本发明的活性炭吸收脱硫脱硝同步工艺，活性炭吸收工艺是利用活性炭具有较大的比表面积进行烟气同时脱硫脱硝的。SO₂是通过活性炭的微孔吸附作用，存于活性炭的微孔内，再通过热再生，生成高浓度的SO₂气体，经过转化装置形成高纯硫磺、浓硫酸等副产品；NO_x是在加氨的条件下经活性炭的催化作用生成水和氮气排入大气，这种方法的优点是无二次污染，脱硫效率能达到90％左右，缺点是活性炭种类太少，采购成本高造成运行维护成本太高，同时脱硝效率虽然能达到65％左右，但随着活性炭活性的衰减脱硝效率也随之下降，不够稳定。

我国是使用工业锅炉最多的国家，2011年底，在用燃煤工业锅炉为62.03万台，每年消耗原煤约6.4亿吨，产生的SO₂和NO_x分别占全国总排放量的22.2％和15％。SO₂、NO_x及其形成的二次污染物不仅损害生态环境和影响人体健康，还直接导致巨额的经济损失。目前，我国燃煤工业锅炉量大面广，污染强度大而分散。

大量燃煤工业锅炉烟气脱硫脱硝设施不健全，有设施不运行的情况非常普遍，主要原因是现有的烟气脱硫脱硝方法处理效果不佳，且成本过高，不能满足工业锅炉的实际要求，也不能得到企业的认可。因此，研究适合燃煤工业锅炉的低成本高效率的脱硫脱硝技术迫在眉睫。

发明内容