[发明专利]一种协同脱除烟气中汞及二氧化硫的系统与方法

说明书

本发明涉及了一种协同脱除烟气中汞及二氧化硫的系统与方法，该系统可利用现有的传统的烟气脱硫塔或洗涤塔，塔内从下到上依次设置了浆液池、入口烟道、浆液喷淋层、下洗涤层、复合吸附催化剂层、上洗涤层、除雾器、出口烟道。本发明在浆液喷淋层上方增添复合吸附催化剂层和洗涤层，复合吸附催化剂吸附烟气中汞的同时，将烟气中二氧化硫催化氧化成硫酸液滴，然后通过喷淋洗涤方式将生成的硫酸液滴从复合吸附催化剂层排出。本发明与其他传统烟气脱汞方法如吸附剂喷射技术或活性焦/活性炭干法一体化技术相比，系统结构简单，安装容易，占地面积小，运行成本低，同时又具有进一步提高二氧化硫脱除率的功能。

技术领域

本发明涉及了一种协同脱除烟气中汞与二氧化硫的系统与方法，针对火电厂烟气中的汞及二氧化硫有很好的协同脱除功能。属于大气污染烟气治理环保领域。

背景技术

燃煤发电、工业锅炉燃烧、垃圾焚烧、金属冶炼、钢铁制造等行业会产生大量的工业废气，这些废气含有众多大气污染物，如硫氧化物(SO₂、SO₃)、氮氧化物(NO_x)、汞(Hg)和颗粒物(PM)。国内已经相继发布了重点行业大气污染物排放标准，严格限制硫氧化物、氮氧化物、汞、粉尘等污染物的排放。

目前国内外协同脱除汞、硫氧化物等多组分污染物的方法可分为湿法一体化技术和干法一体化技术。其中湿法一体化为串联使用选择性催化还原脱硝(SCR)、除尘装置(ESP或FF)、湿法脱硫装置(WFGD)等单元污染物净化设备达到多污染物协同脱除的效果。湿法一体化流程中，通常在煤中加入卤素盐或是将活性炭粉末喷入除尘器上游烟气中，吸附后经后续的除尘和脱硫装置协同脱除汞等重金属。湿法技术运行稳定、技术成熟且污染物脱除效率较高，但存在着系统结构庞大、所需设备众多、运行维护复杂，总体投资大等缺点。与此同时汞的脱除方法存在一些问题，如燃料中加入卤素盐的情况下，会导致设备腐蚀加剧。在粉末状活性炭喷射中，需喷入大量活性炭，当这些喷入的活性炭与飞灰一起被捕获时，粉煤灰中高的含碳量会影响粉煤灰用于混凝土。

干法一体化脱除技术是利用活性炭/活性焦等吸附剂实现脱硫、脱硝、脱汞的效果。干法一体化技术的装置紧凑、运行成本低，可以分区协同净化脱除多种污染物。但是，活性炭/焦的吸附容量有限，同时活性炭/焦易受到硫酸的腐蚀而分解或变性，当喷入NH₃进行脱硝时，就可能产生硫酸氢铵、硫酸铵等物质。为了保持活性炭/焦的活性，需大量能量去脱附再生、能耗较大，而高温再生对活性炭/焦的物理化学结构有着不同程度上的破坏，需不断补充新鲜活性炭/焦。

湿法一体化与干法一体化等协同脱除汞、硫氧化物等多组分污染物的方法都存在着一定的局限性。开发一种更具经济性、污染小的协同脱除方法具有重大意义。

发明内容

为了解决现有协同脱除多种污染物方法的局限性，本发明提供了一种协同脱除烟气中汞及二氧化硫的系统与方法。其系统结构简单，安装容易，占地面积小，运行成本低，在高效率脱汞的同时，具有进一步提高二氧化硫脱除率的功能。

为了达成上述的效果，本发明采取的技术方案为：

一种协同脱除烟气中汞及二氧化硫的系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔内部自下而上包括浆液池、入口烟道、浆液喷淋层、下洗涤层、复合吸附催化剂层、上洗涤层、除雾器、出口烟道，以及布置在脱硫塔外部的浆液循环泵及浆液循环管。所述复合吸附催化剂层内固定有复合吸附催化剂，所述的复合吸附催化剂层和上下洗涤层布置所述浆液喷淋层与所述除雾器之间，所述的复合吸附催化剂层布置在下洗涤层与上洗涤层之间。

所述的浆液循环泵将浆液池内的浆液经浆液循环管送至浆液喷淋层。

所述的复合吸附催化剂由炭基吸附材料、高分子有机材料和改性添加剂组成，其主要作用是吸附烟气中的汞，同时将烟气中的二氧化硫催化氧化成硫酸液滴。

所述的复合吸附催化剂形式可以是蜂窝式、平板式、波纹式的一种或几种组合。