[发明专利]低温液相旋流脱硫脱硝除尘一体化工艺

说明书

本发明公开了一种低温液相旋流脱硫脱硝除尘一体化工艺，工艺步骤包括开启吸收塔内的喷淋机构，将复合吸收剂从喷淋机构中喷出；将锅炉尾气经增压风机增压后输送至降温装置，将尾气温度降至80℃以下后，再输送进吸收塔底部区域；尾气进入吸收塔后自下而上依次经过气流旋流均布器、喷淋机构和管束除尘器的处理；处理后尾气经吸收塔塔顶烟囱排出。本发明采用脱硫脱硝液相反应取代常规的气相反应；合理的优化应用液相旋流技术，实现了集脱硫脱硝除尘三位一体、同时进行、同步完成；脱硫脱硝除尘效率达到了超低排放要求。

技术领域

本发明属于锅炉烟气脱硫脱硝除尘工艺，具体涉及一种低温液相旋流脱硫脱硝除尘一体化工艺。

背景技术

当前锅炉烟气的脱硫脱硝除尘工艺主要是采用分项分步实施的方法，包括脱硝、脱硫和除尘三步。

当前，常用的脱硝技术有选择性非催化还原法（SNCR，Selective Non-CatalyticReduction）、选择性催化还原（SCR，selective catalytic reduction）、低氮燃烧、臭氧法、低温液相螯合法等。

SNCR是把含有 NHx 基的还原剂（如氨气、氨水或者尿素等）喷入炉膛温度为 850℃～1100℃的区域，与 NO_x 发生还原反应生成 N₂ 和水。SNCR脱硝技术不使用催化剂，运行成本低；但脱硝效率低，约为40%~70%，多用作初级脱硝，可以作为低NO_x燃烧、SCR脱硝技术的补充处理手段，不能满足超低排放要求；脱硝温度要求高，850℃~1100℃；还存在氨逃逸现象，易造成二次污染，存在易爆安全危险。

SCR是指在催化剂作用下，有选择性的与烟气中的氮氧化物发生氧化还原反应生成氮气和水，反应温度可降至300℃~400℃，反应原理与SNCR基本一样，需炉外脱硝反应器，脱硝效率可达90%以上。与SNCR相比，反应温度降为300℃~400℃；脱硝效率较高，可达90%以上；但与SNCR技术工艺一样，仍需要氨储系统、喷淋系统等，存在氨逃逸现象；同时，由于使用了催化剂，催化剂存在失活、堵塞等问题，不适用废气粘性大、粉尘含量高的工矿条件；运营成本高，实践表明，催化剂每半年到2年时间内需要更换，同时存在危废排放问题；废气通过脱硝反应器阻力大，能耗高。

低氮燃烧法主要是通过在燃烧锅炉内使用低氮燃烧器，控制给氧量、燃烧温度和燃烧时间以减少氮氧化物的排放量，但锅炉热效率随之降低。

臭氧氧化法是先由臭氧发生器生成臭氧，利用臭氧的氧化性来氧化NO和NO₂，以实现脱硝的目的，存在耗电量大，脱硝效率低的问题。

上述现行的常规脱硝工艺，均为气相反应，由于气相反应的本质特征，决定了反应效率低、速度慢，脱硝过程反应温度高，需要使用催化剂，这就限止了常规脱硝工艺适用范围，使高粉尘含量、高氮氧化物含量、粘性粉尘的烟气脱硝成为难题。

当前，常用的脱硫技术有干法、半干法，双碱法、氨法、镁法等，脱硫工艺以双碱法最成熟，脱硫效率高。干法、半干法都是以石灰石为脱硫剂，在沸腾炉和或流化床中完成，高温气相反应，效率低。双碱法、氨法、镁法是在吸收塔内完成，属液相反应，分别用烧碱和石灰水、氨水和氧化镁做为吸收剂。其中氨法存在氨逃逸问题。

现行的常规脱硫工艺，主要为石灰浆液或碱液吸收二氧化硫，再氧化为硫酸根的过程，由于石灰浆液溶解度低，或二氧化硫被喷淋液吸收到尚需二次氧化才能转化为硫酸根离子，也影响了二氧化硫的快速吸收。

当前，除尘工艺根据粉尘量和颗粒物大小，需分级处理，分步完成，主要为多管除尘、静电除尘、布袋除尘、电袋复合除尘和湿式静电除尘。工艺流程长，设备投资大。

上述现有的常规脱硫脱硝除尘均存在一些问题，主要包括：

一、脱硫脱硝除尘分项分步实施，工艺复杂，工艺流程长，投资成本高、占地面积大、运营费用高，效率低，难以达到国家超低排放要求；