[发明专利]高压下脱除富氧燃烧烟气中SO2和NO的方法与装置

权利要求书

1.一种高压下脱除富氧燃烧烟气中SO₂和NO的装置，包括：锅炉（3）、锅筒（4）、过热器（6）、省煤器（7）、空气预热器（9）、除尘器（10）、冷凝塔（11）、压缩机（12）、汽水分离器（13）、高压吸收塔（14）、固液分离器（16）、低温分离装置（19）；锅炉（3）顶端连接锅筒（4），锅筒（4）管路与锅炉内置过热器（6）管路连通且管路末端伸出锅炉外，锅炉尾部经管路与省煤器（7）连通，锅炉烟气管道依次连接空气预热器（9）、除尘器（10）、冷凝塔（11），在冷凝塔（11）与空气预热器（9）之间并联二次回风管路；其特征在于：冷凝塔（11）通过管路依次与压缩机（12）、汽水分离器（13）和高压吸收塔（14）连通；高压吸收塔（14）通过管路分别与固液分离器（16）和低温分离装置（19）连通。

2.一种高压下脱除富氧燃烧烟气中SO₂和NO的方法，将冷凝塔（11）送出的锅炉烟气经过压缩机压缩、气液分离、与石灰石浆液混合，最后进行固、液、气分离，通过调节压力、烟气在汽水分离器和高压吸收塔中的停留时间，联合脱除富氧燃烧烟气中SO₂和NO，并生产出CaSO₄和Ca(NO₃)₂，其特征在于具体实施步骤如下：

A)将锅炉烟气在冷凝塔（11）中冷却到50^oC后进入压缩机（12），提高压力到2-3MPa，在压缩过程中烟气中NO被部分氧化成NO₂和其他高阶NOx；

B)将压缩后的气体进入汽水分离器（13），此时，部分气态水转为液态水；压缩气体与液态水发生反应，在液相中生成硝酸和硫酸的混合物，在气相中生成气体NO₂和HNO₂；

C)将分离后的气相混合物，硝酸和硫酸混合物分别通入高压吸收塔（14），在高压吸收塔内气相混合物、硝酸和硫酸混合物、通入的石灰石浆液充分混合，气相中NO₂、HNO₂和SO₂与混合后的石灰石浆液充分反应，生成主要液相产物CaSO₄和Ca(NO₃)₂；

D)将所述的液相产物流入固液分离器（16）中，利用溶解度的差异将两种产物CaSO₄和Ca(NO₃)₂分离，得到固体CaSO₄和液体Ca(NO₃)₂；气体为纯净的CO₂；

E)将所述纯净的CO₂通入低温分离装置（19），CO₂转化为液体，从而分离出N₂、Ar、O₂气体，流入大气。

3.根据权利要求2所述的高压下脱除富氧燃烧烟气中SO₂和NO的的方法，其特征在于：

所述高压吸收塔（14），其运行温度为20-30^oC，运行环境的pH值为5-6。

4.根据权利要求2所述的高压下脱除富氧燃烧烟气中SO₂和NO的的方法，其特征在于：步骤B)中所述的压缩后的混合气体进入汽水分离器（13）后与H₂O发生反应，包括4个化学反应式：

2NO+O₂→2NO₂；

NO₂+SO₂+H₂O?NO+2H⁺+SO₄^2-；

2NO₂+H₂O→HNO₂+H⁺+NO₃^-；

3HNO₂?H⁺+NO₃^-+2NO+H₂O。