[发明专利]一种活性焦干法联合脱硫脱硝的工艺及装置

说明书

本发明涉及一种活性焦干法联合脱硫脱硝的工艺及装置。脱硫脱硝装置是一种顺重力场多段扩径流化床。含有NOx及SO2的烟气首先进入脱硫塔前端的上行烟道，通过水雾化喷头进行降温增湿，喷入上行烟道内的臭氧将NOx及SO2分别氧化成高价态的氮氧化物、硫氧化物；然后进入流化床顶部与从料仓下来的活性焦混合，并将活性焦流态化；活性焦向下运动进入扩径段完成脱硫脱硝吸附反应；接着进入气固分离装置，分离出来的活性焦被送入解析塔进行再生，并分别得到富集的NO2及SO2气体；最后将再生后的活性焦送入料仓重新参与脱硫脱硝。本发明提出的一体化脱硫脱硝工艺具有效率高、工艺简单、综合效益可观等优点。

技术领域

本发明属于烟气污染治理领域，具体地，是涉及一种活性焦干法联合脱硫脱硝的工艺及装置。

背景技术

我国当前正面临严峻的空气污染问题，燃煤电厂烟气净化是减少空气污染的主要途径之一。排放到大气中的氮氧化物和硫氧化物会对环境及人们的健康产生危害，因此烟气脱硫脱硝一直是烟气净化中的重要组成部分。由于单独的脱硫脱硝工艺设备复杂，投资成本高，联合脱硫脱硝逐渐成为发展主流。目前，大部分燃煤电厂都采用将湿法脱硫与选择性催化还原法脱硝结合的工艺，该工艺技术成熟，能够满足SO2和NOx排放标准。但其暴露出来的缺点也促使人们开始寻求新的工艺，其中，湿法脱硫工艺水资源消耗大、存在腐蚀问题、存在二次污染(如脱硫石膏堆积问题)以及占地面积大、系统复杂等问题；SCR脱硝工艺则存在氨站投资大、催化剂价格昂贵等造成的成本及运行费用高的问题。

为解决传统工艺存在的不足，活性焦干法脱硫脱硝工艺逐渐受到重视。活性焦是一种具有独特孔隙结构的多孔炭材料，其内部发达的微孔结构提供了大量表面活性位和吸附空间，烟气污染物在特定条件下会在这些活性位上发生化学反应而被吸附。目前已经投入使用的活性焦干法脱硫脱硝工艺多采用固定床或移动床进行吸附，但在工程应用中存在以下问题： 1)采用成型活性焦，扩散阻力大，减弱了吸附过程；2)床层阻力大、活性焦更换复杂等增加了系统运行成本。而将烟气循环流化床工艺应用于活性焦脱硫脱硝工艺可以有效解决当前固定床和移动床工艺存在的问题。但由于流化床内的活性焦存在与烟气混合不均匀、停留时间短等缺点，导致活性焦的脱硫脱硝效率不高；同时氨气脱硝过程中产生的铵盐会附着于活性焦孔隙内，阻碍了扩散吸附过程。若增加活性焦使用量则会使系统运行成本上升，工艺的经济性降低。因此，如何提高循环流化床活性焦联合脱硫脱硝效率和经济性是该工艺应用与推广的关键。

发明内容

针对上述循环流化床活性焦脱硫脱硝工艺中存在的脱硫效率低、活性焦活性位利用不充分等问题，本发明提供一种活性焦干法联合脱硫脱硝的工艺及装置。

为达到上述目的，本发明提出的工艺方法是先将烟气中的低价态氮氧化物、硫氧化物通过臭氧氧化转化成对应的高价态氧化物，然后流态化的活性焦在流化床内将被氧化的氮氧化物和硫氧化物高效吸附脱除。本发明的装置由上行烟道、水雾化喷头、臭氧喷射装置、料仓及给料装置、流化床、气固分离装置、螺旋输送装置、分段解析塔、引风机和烟囱组成；所述水雾化喷头置于上行烟道入口端；所述臭氧喷射装置位于水雾化喷头后方；所述上行烟道出口与流化床上部入口连接；所述流化床顶部通过给料装置与粉仓连接，底部出口与气固分离装置连接；所述气固分离装置气体出口端通过引风机与烟囱连接，活性焦出口端通过螺旋输送装置与分段解析塔入口连接；分段解析塔的出口连接到粉仓。

本发明所采用的技术方案是一种活性焦联合干法脱硫脱硝工艺及装置，具体实施过程包括如下步骤：