[发明专利]一种同步脱除煤气中H2

说明书

本发明属煤气和烟气污染物治理技术领域，针对现有湿法脱硫脱硝一体化技术中的吸收液再生困难等技术难题，提供了一种同步脱除煤气中H₂S及烟气中SO_x与NO_x的方法，所述方法为煤气脱硫与烟气脱硫脱硝过程；充分利用脱除煤气中H₂S后的脱硫液进行烟气中SO_x、NO_x的脱除，在脱硫脱硝的同时利用烟气中的O₂实现脱硫液的再生，完成脱硫脱硝后的溶液继续返回煤气脱硫塔进行煤气中H₂S的脱除。仅用一种溶液实现了焦化等企业H₂S，SO_x与NO_x的一体化脱除，有效解决在湿法脱硫脱硝一体化技术中的吸收液再生困难的技术难题，整个工艺过程具有投资少，操作简单，处理效率高，运行费用低等优势，其节能及环保效益显著。

技术领域

本发明属于煤气和烟气污染物治理技术领域，更具体地说，涉及一种同步脱除煤气中H₂S及烟气中SO_x与NO_x的方法。

技术背景

焦炉烟气是焦化企业主要的废气污染源，其中的SO_x和NO_x是引起酸雨，光化学烟雾和雾霾等环境问题的重要原因。2012年出台的《炼焦化学工业污染物排放标准》规定在2015年后炼焦炉NO_x排放浓度不得超过500 mg／Nm³、SO₂排放浓度不得超过50 mg／Nm³，对于特别排放限值的地域范围，NO_x排放浓度不得超过150 mg／Nm³，SO₂浓度必须控制在30 mg／Nm³以下。现有及新建焦炉若不采取措施，烟气均无法达标排放。随着国家对环境保护的日益重视，我国焦化领域烟气达标排放势在必行。2017年起，《排污许可证申请与核发技术规范-炼焦化学工业》首次执行，该规范对焦化行业污染特排放提出了更高要求。

目前，我国焦化行业普遍采用末端治理的方式进行脱硫脱硝，所采用的工艺路线分为单独脱硫，单独脱硝及脱硝一体化三类。单独脱硫技术通常分为湿法、半干法和干法。当前，在焦炉烟气脱硫领域应用较多是以氨法、石灰/石灰石、双碱法、氧化镁法等为代表的湿法脱硫技术与以喷雾干燥法、循环流化床法等为代表的半干法脱硫技术。湿法脱硫技术主要存在投资较大，运行费用高，设备腐蚀、吸收液再生困难、耗水量大及易结垢堵塞等问题。而半干法主要存在自动化要求高，吸收剂的用量难以控制等难题。

焦炉烟气单独脱硝技术主要包括低氮燃烧技术、低温选择性催化还原(低温 SCR)技术和氧化脱硝技术等3种。焦炉加热低氮燃烧技术主要包括烟气再循环、焦炉分段加热、实际燃烧温度控制等技术。上述技术作为前抑制NO_x生成的有效手段，对企业NO_x减排具有重要意义。但即使采用上述技术，焦化企业烟气中的NO_x也很难达标。因此还需在末端建立单独的脱硝系统。其中低温 SCR脱硝技术发展与制约的核心是催化剂，防止催化剂中毒、解决废弃催化剂所产生的二次污染问题是低温 SCR焦炉烟气脱硝技术所面临的现实问题。而氧化脱硝工艺存在氧化剂消耗量大，运行费用高，能耗高，对设备材质要求高，易产生臭氧二次污染等问题，因此目前还应用较少。

与单独脱硫脱硝技术相比，烟气脱硫脱硝一体化技术在经济性、资源利用率等方面存在显著优势，成为近年来研究与利用的重点。目前，烟气脱硫脱硝一体化技术主要集中于活性焦脱硫脱硝一体化技术和液态催化氧化法脱硫脱硝 2 种。活性焦法存在活性焦损耗大、喷射氨造成管道堵塞、脱硫速率慢等缺点，因此在焦化行业还较少采用。焦炉烟气液态催化氧化法脱除SO_x、NO_x效率可分别达到 90%及70%以上。具有脱硫脱硝效率高、不产生二次污染、烟温适应范围广等优势，有重要的应用与推广前景。但硫酸铵产品纯度、液氨的安全保障、有机催化剂损失控制、设备腐蚀等问题及吸收液的再生仍是液态催化氧化脱硫脱硝技术亟需解决的难点。

发明内容