[实用新型]烟气脱硫脱硝脱汞的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气中多种污染物联合脱除的装置，属于烟气净化技术领域。

背景技术

近年来，大气污染对于人体健康的危害和对生态环境的威胁越来越明显。我国对于烟气中SOx、NOx以及微量有毒金属元素尤其是汞的控制及减排问题越来越重视，排放标准不断严格，高效、经济的烟气净化工艺成为大势所趋。但现有技术中烟气污染物的脱除设备复杂、运行成本高，如何根据现有的脱硫设备安装情况，尤其是对于那些中小型的工业锅炉，开发低成本高效率的联合脱硫脱硝脱汞工艺具有重要意义。

烟气脱硫工艺包含湿法、干法和半干法三大类，其中湿法烟气脱硫是目前的主流工艺，其脱硫效率较高且性能稳定；半干法烟气脱硫无废水废酸排出，产物易于处理，其中循环流化床、新型一体化、气体悬浮吸收等半干法烟气脱硫工艺都较为成熟，单就脱硫效率而言，不及湿法脱硫理想；而干法烟气脱硫的脱硫效率较低且脱硫剂利用率较低，目前看来尚不足以面对日益严苛的脱硫任务。

烟气脱硝工艺大体上可以分为还原和氧化吸收两大类，前者是利用还原剂等将NOx还原为N₂，包括SCR、SNCR、活性炭纤维吸附等工艺，后者是利用强氧化剂或者活性自由基将难溶的NO氧化为高价氮氧化物，从而后期与SO_x同时脱除。相比而言，氧化吸收脱硝方法操作灵活且系统较为简单，其中二氧化氯(ClO₂)作为氧化剂的一种，研究的很少，且研究大都围绕着二氧化氯水溶液液相氧化NO，氧化产物经湿法吸收脱除的工艺。

例如CN1293933C、CN1304089C、CN101745305A、CN101385942B这四个专利，都是关于含有SOx和NOx的废气净化问题，均涉及到用二氧化氯水溶液氧化废气中的NO。此种工艺是利用液相氧化剂来氧化NO，然后利用碱液吸收高价态NOx。这种工艺需要设计装置预先脱除SO₂，另外需要另加碱液来脱除NOx，这样一方面会使系统更加复杂，另一方面也会增加运行成本，而且不具有联合脱汞性能。对于成本低廉的双氧水而言，其氧化性能是出于自由基的生成，这使得此种氧化工艺中，烟气需先经除尘，以避免烟气中的颗粒物对自由基存在寿命的影响。

据联合国环境规划署(UNEP)数据显示，全球每年向大气中排放汞污染物约5000吨，其中人为汞排放量约1930吨，燃煤是人为汞排放源的重要组成部分，约占45％。电厂作为燃煤大户，其汞排放问题日益受到人们关注。燃煤烟气中的汞主要包括三种形态：单质汞(Hg⁰)，氧化态汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^p)。颗粒态汞(Hg^p)可以被静电除尘和布袋除尘等除尘设备脱除，氧化态汞(Hg²⁺)可以被烟气中飞灰吸附脱除或通过现有脱硫装置高效脱除。而单质汞(Hg⁰)由于具有较强的不溶性和稳定性难以脱除。因此，燃煤电厂烟气中汞的脱除效率极大地取决于汞的存在形态，利用二氧化氯气体将单质汞(Hg⁰)氧化为氧化态汞(Hg²⁺)，就可利用现有的湿法或半干法脱硫装置将汞高效脱除。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种烟气脱硫脱硝脱汞的装置，利用二氧化氯气体气相直接氧化NO和单质汞(Hg⁰)，下游经湿法或者半干法脱硫装置协同脱除NOx、SOx和氧化态汞(Hg²⁺)，实现高效联合脱硫脱硝脱汞。

本实用新型采取的技术方案为：

一种烟气脱硫脱硝脱汞的装置，包括烟气进气管，烟气进气管通过除尘器及风机与气体混合装置相通，气体混合装置连有二氧化氯气体制备装置，气体混合装置出气口连接湿法脱硫装置，湿法脱硫装置与烟囱相接；或者烟气进气管和二氧化氯气体制备装置均与气体混合装置相连，气体混合装置出气口连接半干法脱硫装置，半干法脱硫装置通过除尘器及风机与烟囱相连。

一定浓度的二氧化氯气体被喷入气体混合装置与烟气混合，其强氧化性即可在70℃～150℃的烟温下将NO高效氧化为高价态易脱除的氮氧化物，也可将单质汞(Hg⁰)氧化为易被脱除的氧化态汞，且因反应产物中的HCl而以HgCl₂的形式存在于烟气中，通入的气体应满足二氧化氯与烟气中的NO的摩尔比[ClO₂]:[NO]在0.47～1.57时，可实现NO的氧化效率在59％～100％之间。