[发明专利]湿法溶金和/或溶银工段烟气的脱硝装置和脱硝方法

说明书

本发明提供了一种湿法溶金和/或溶银工段烟气的脱硝装置和脱硝方法。该脱硝装置包括：臭氧氧化脱硝单元，具有烟气入口和氧化后烟气出口；水洗单元，具有氧化后烟气入口、洗涤后烟气出口和稀酸液出口，氧化后烟气入口与氧化后烟气出口相连，稀酸液出口与湿法溶金和/或溶银工段相连为湿法溶金和/或溶银工段提供部分酸液；以及碱洗单元，具有洗涤后烟气入口、烟气排放口和吸收后盐液出口，洗涤后烟气入口和洗涤后烟气出口相连。通过水洗单元对氧化后烟气中的高价氮氧化物进行吸收形成稀酸液，稀酸液返回湿法溶金和/或溶银工段节约了溶金和/或溶银的成本，降低了整体运行成本；同时，通过碱洗单元形成硝酸盐或亚硝酸盐进一步降低了运行成本。

技术领域

本发明涉及烟气处理领域，具体而言，涉及一种湿法溶金和/或溶银工段烟气的脱硝装置和脱硝方法。

背景技术

贵金属冶炼行业的湿法溶金、溶银工段间歇操作，溶金、溶银过程中才会产生含有氮氧化物的烟气，烟气中NO和NO₂的浓度随溶样过程中硝酸的消耗，而发生变化，NO₂浓度由高到低，NO浓度由低到高，其中多大部分时间NO₂含量占多数，超过氮氧化物总量的50％。

与电厂脱硝烟气不同，现有脱硝技术，主要是SCR和SNCR技术，SCR脱硝技术，将氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中，在催化剂的作用下将烟气中NO_x分解成为N₂和H₂O，其反应公式如下：4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O；NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H2O上述两个反应一般通过使用适当的催化剂实现，上述反应可以在200℃～450℃的温度范围内有效进行，在NH₃/NO＝1的情况下，可以达到80～90％的脱硝效率。SCR脱硝技术以其脱除效率高，适应当前环保要求而得到电力行业高度重视和广泛的应用。在环保要求严格的发达国家例如德国、日本、美国、加拿大、荷兰、奥地利、瑞典和丹麦等国SCR脱硝技术已经是应用最多、最成熟的技术之一。但该技术需要使用催化剂，并且要求反应温度在200℃～450℃范围，重金属冶炼行业的溶金、溶银工段排放的烟气温度约为30℃～80℃，若将烟气加热至SCR需要的温度，能耗较大，增大企业的成本压力。SNCR脱硝技术，将NH₃、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NO_x进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂，还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，迅速热分解成NH₃，与烟气中的NO_x反应生成N₂和水。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30％～80％，受锅炉结构尺寸影响很大。采用SNCR技术，目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。反应原理：在850～1100℃范围内，NH₃或尿素还原NO_x的主要反应为：

NH₃为还原剂4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

尿素为还原剂NO+CO(NH₂)₂+1/2O₂→2N₂+CO₂+H₂O

该技术成熟可靠，还原剂有效利用率高，系统运行稳定，设备模块化，占地小，无副产品及二次污染。但应用于贵金属冶炼行业溶金、溶银工段的烟气治理，同样存在与SCR需要加热烟气的问题，运行成本较高。

除此之外，烟气中NO₂含量较高，常规SCR和SNCR脱硝技术中还原剂的消耗将会增大，反而使用臭氧脱硝，可以解决臭氧的消耗量，且臭氧脱硝所需的还原温度较低，因此使用臭氧脱硝节约了企业的运行成本。