[发明专利]一种实现烟气多组分回收及资源化利用的方法及工艺系统

权利要求书

1.一种实现烟气多组分回收及资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，自由基源化合物经预热后，在烟道内置式自由基激发器表面催化剂涂层的催化作用下产生自由基，进入烟道中的烟气通过与自由基接触，将烟气中含有的低价态硫、氮氧化物原位氧化，得到含有高价态硫、氮氧化物的预处理后烟气；

步骤2，除去步骤1得到的预处理后烟气中的固体颗粒，然后吸收预处理后烟气中的高价态硫、氮氧化物，经富集得到含硫、氮副产品和脱硫脱硝烟气；

步骤3，对步骤2中得到的脱硫脱硝烟气进行水分收集，得到水分和可排放烟气；所述收集得到的水分中，一部分用于吸收高价态硫、氮氧化物的补水，另一部分经除盐精制操作，得到浓盐水和淡水，其中，所述浓盐水利用烟气余热蒸发得到杂盐固体颗粒，所述淡水用于制备自由基源化合物。

2.根据权利要求1所述的实现烟气多组分回收及资源化利用的方法，其特征在于，步骤1中，所述自由基源化合物包括水、过氧化氢、硝酸、醇类、烷烃类化合物中的至少一种组成；所述自由基源化合物的预热温度为50～100℃。

3.根据权利要求1所述的实现烟气多组分回收及资源化利用的方法，其特征在于，烟道内置式自由基激发器表面催化剂涂层为含有沸石分子筛或金属氧化物改性沸石分子筛的涂层表面，烟道内置式自由基激发器内部设有内置热源，内置热源用于保持涂层表面温度为200～550℃。

4.根据权利要求1所述的实现烟气多组分回收及资源化利用的方法，其特征在于，所述烟气为含有SO₂和NO_x组分的任意源废气；

含硫和含氮副产品包含SO₂、硫酸、硫酸盐中的任一种，以及NO_x、硝酸、硝酸盐中的任一种。

5.一种用于实现权利要求1～4任意一项所述方法的工艺系统，其特征在于，包括烟道内置式自由基激发器(2)、除尘器(3)、吸收装置(4)、一级膜系统(5)、二级膜系统(8)和自由基源化合物储罐(9)；

所述烟道内置式自由基激发器(2)置于烟气管道(11)内部，烟气管道(11)出口端通过管道接入除尘器(3)入口，除尘器(3)出口通过管道接入吸收装置(4)入口，吸收装置(4)出口通过一级膜系统(5)接入烟囱(7)；自由基源化合物储罐(9)通过喷涂管道(12)伸入烟气管道(11)内部，喷涂管道(12)末端面向自由基激发器(2)；一级膜系统(5)引出管路分别接入吸收装置(4)和二级膜系统(8)，二级膜系统(8)引出管路分别接入除尘器(3)入口端的管道和自由基源化合物储罐(9)；

其中，自由基激发器(2)包括内置热源的激发器通道(201)，激发器通道(201)外表面涂覆有含有沸石分子筛或金属氧化物改性沸石分子筛的涂层(202)，内置热源使激发器通道(201)外表面温度维持在200～550℃。

6.根据权利要求5所述的工艺系统，其特征在于，所述吸收装置(4)内设置有吸收液，所述吸收液为水、过氧化氢、碱性溶液、离子液体中的至少一种组成。

7.根据权利要求5所述的工艺系统，其特征在于，所述一级膜系统(5)为陶瓷膜、中空纤维膜或分子筛膜，所述二级膜系统(8)为渗透气化膜、电渗析膜或正渗透膜。

8.根据权利要求5所述的工艺系统，其特征在于，激发器通道(201)的材质为堇青石、碳化硅或莫来石。

9.根据权利要求5所述的工艺系统，其特征在于，激发器通道(201)的内置热源为电热丝或热流体。

10.根据权利要求9所述的工艺系统，其特征在于，热流体为热烟气、热空气、热氮气或导热油。