[发明专利]一种工业烟气协同脱硫脱硝方法

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，具体地，涉及一种工业烟气协同脱硫脱硝方法，可实现工业烟气排放中SO2、NOx的同步脱除。

背景技术

目前，环境污染和能源利用问题已经严重威胁人类赖以生存的环境和人类自身的健康。目前世界上绝大多数火电厂、水泥、化工、纺织等企业都以动力煤作为燃料，而SO2和NOx的污染90％来自煤的燃烧。燃烧产物中污染物对生态环境的污染日益受到人们的密切关注。

目前，应用比较广泛的同时脱硫脱硝技术是利用传统的脱硫技术(FGD)和选择性催化还原技术(SCR)的结合来实现的。但是单独使用脱硫、脱硝技术，设备复杂、运行和投资费用较高、易造成二次污染。使用脱硫脱硝一体化工艺则结构紧凑，运行和投资费用有所降低，效率也会提高，这些因素也就决定着烟气同步脱硫脱硝将会成为未来一种发展趋势。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种工业烟气协同脱硫脱硝方法，通过脱硫、脱硝多单元的组合，可将脱硫脱硝集中在一套设备上进行，实现一体化脱硫脱销，使脱硫脱硝设备结构简单、降低投资和运行成本、减少二次污染。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种工业烟气协同脱硫脱硝方法，烟气依次通过三个脱硫脱硝单元进行净化处理后，排放至大气中。

优选地，所述烟气依次通过三个脱硫脱硝单元进行净化处理包括以下步骤：

A1、烟气进入第一脱硫脱硝单元，在第一脱硫脱硝单元内，采用有机胺融合氧化法，有机胺和融合氧化剂与烟气中的SO₂、NO、NO₂充分混合反应，实现第一步脱硫脱硝；该方法为湿法脱硫，脱硫效率可达80％以上，脱硝效率可达70％以上。反应后剩余烟气以及有机胺分解产生的氨一同流向第二脱硫脱硝单元；

A2、在第二脱硫脱硝单元中，采用催化还原法，以步骤A1中所述的氨作为还原剂，与烟气中的SO₂、NO、NO₂在固体催化剂的表面发生催化还原反应，生成S、N₂等物质，实现第二步脱硫脱硝；该法为干法脱硫脱硝，脱硫效率为10～12％，脱硝效率为15～17％；该法充分利用了第一步脱硫脱硝产生的氨，既提高脱硫脱硝剂的利用效率，又防止了氨逃逸所带来的二次污染。

A3、经步骤A2反应后剩余的烟气进入第三脱硫脱硝单元，在第三脱硫脱硝单元中采用反应吸收法，将碱性吸收剂与烟气充分混合，通过吸收反应，实现第三步脱硫脱硝。该法的脱硫效率在3～7％、脱硝效率在3～7％。

优选地，所述步骤A1中，所述有机胺和融合氧化剂与烟气充分混合反应具体为：通过融合氧化剂对烟气中的SO₂、NO进行氧化反应生成SO₃、NO₂，然后通过有机胺与SO₃反应生产硫酸铵；和通过有机胺还原与NO、NO₂反应生产可直接排放的N₂、CO₂。

优选地，所述有机胺在水溶液中的重量百分比在1％～19％，融合氧化剂在水溶液中的重量百分比在0.1％～1％；所述融合氧化剂为自行研制的高活性氧化剂，为包括亚氯酸盐、次氯酸盐、钙钛矿型氧化物的混合药剂，由如下元素构成：氧，钠，钙，氯，锰和镁。所述有机胺的重量百分比为1％～19％，融合氧化剂的重量百分比为0.1％～1％时，效率最佳。

本发明采用自行研制的高活性氧化剂，比普通的活性氧化剂具有更佳的氧化效果，提高了脱硫脱硝的效率。

优选地，所述步骤A1中，有机胺和融合氧化剂通过喷淋方式与烟气混合。

优选地，步骤A2中，所述固体催化剂为碱金属氧化物催化剂。

优选地，步骤A3中，所述吸收反应具体为首先烟气中的SO₂、NO₂溶于水生成亚硫硝酸HSO₃、硝酸HNO₃、亚硝酸HNO₂，以及气相中NO和NO₂反应生成的N₂O₃溶于水后生成HNO₂；然后生成的HSO₃、HNO₃和HNO₂与碱性吸附剂发生中和反应最终生成亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐。

优选地，所述碱性吸附剂为氢氧化钠、氢氧化钙的碱性混合溶液，碱性吸附剂的pH值为10～14。