[发明专利]一种用甲烷进行烟气脱硫脱硝的系统及方法

说明书

本发明公开的一种用甲烷进行烟气脱硫脱硝的系统及方法，属于脱硫脱硝技术领域。包括甲烷贫氧燃烧反应装置、烟气脱硫脱硝反应装置、催化剂再生器、旋风分离器、冷却塔和换热器。先在甲烷贫氧燃烧反应装置中对烟气进行脱氧处理，然后烟气中的硫氧化物和甲烷在催化剂存在的情况下在流化床反应器中进行反应，生成单质硫，氮氧化物生成氮气，甲烷转化为二氧化碳和水蒸气。该系统结构设计合理，作为还原剂的甲烷来源广泛，成本低，储存和使用方便；脱硫脱硝同时进行，提高污染物处理效率，同时能够实现硫元素的回收利用，变废为宝，不产生其他废渣和废液，无二次污染，实现环境友好并带来经济效益。

技术领域

本发明属于脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种用甲烷进行烟气脱硫脱硝的系统及方法。

背景技术

造成酸雨形成的主要来源是以燃煤为主的能源消耗过程中排放的大量二氧化硫污染物。要治理酸雨污染，首先要控制硫氧化物和氮氧化物的排放总量，重点削减污染大户一火电厂的硫氧化物和氮氧化物的排放总量。

低浓度SO₂(浓度低于3％)若采用传统的氧化法、脱硫制酸，则技术上、经济上难度很大，而且湿法脱硫需要消耗大量的水，吸附法则需要催化剂频繁再生和后续处理，都存在二次污染的问题，且硫元素被浪费无法回收。现在研究的较多的是氨法同时脱硫脱硝技术，氨法同时脱硫脱硝技术也有自身的缺点，主要是炉膛尺寸大，锅炉压力变化大，且容易发生氨泄漏，易造成二次污染。

发明内容

为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种用甲烷进行烟气脱硫脱硝的系统及方法，在脱硫脱销的同时实现硫元素的回收利用，且不产生其它废渣废液，无二次污染，成本低、经济效益高。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种用甲烷进行烟气脱硫脱硝的系统，包括甲烷贫氧燃烧反应装置、烟气脱硫脱硝反应装置、催化剂再生器、旋风分离器、冷却塔和换热器；

甲烷贫氧燃烧反应装置的入口连接有待处理烟气管路和甲烷原料气第一支路，甲烷贫氧燃烧反应装置的出口与烟气脱硫脱硝反应装置的入口连接，烟气脱硫脱硝反应装置的入口还连接有甲烷原料气第二支路，烟气脱硫脱硝反应装置的固体出口与催化剂再生器的固体入口连接；烟气脱硫脱硝反应装置的气体出口与旋风分离器入口连接，催化剂再生器的出口与烟气脱硫脱硝反应装置的入口连接，旋风分离器的固体出口与催化剂再生器的固体入口连接，催化剂再生器的气体入口连接有甲烷原料气第三支路；旋风分离器的气体出口与冷却塔的入口连接，冷却塔的气体出口与换热器连接，换热器连接有甲烷原料气管路，甲烷原料气管路与甲烷原料气第一支路、甲烷原料气第二支路和甲烷原料气第三支路连接。

优选地，烟气脱硫脱硝反应装置的固体出口与催化剂再生器的固体入口的连接管路上设有旋塞阀。

优选地，甲烷贫氧燃烧反应装置和烟气脱硫脱硝反应装置内的催化剂为负载型金属氧化物催化剂。

进一步优选地，负载型金属氧化物催化剂的催化剂为铝、镁、铁、铈、钙、钯、铜、镍、镧和钒单质中的一种或几种，载体为铝、镁、铁、铈、钙、钯、铜、镍、镧和钒的氧化物中的一种或几种。

优选地，甲烷贫氧燃烧反应装置为固定床反应器。

优选地，烟气脱硫脱硝反应装置为流化床反应器。

本发明公开了采用上述系统用甲烷进行烟气脱硫脱硝的方法，包括：