[发明专利]一种烟气脱硫脱硝及资源化利用的方法和系统

说明书

本发明提供一种烟气脱硫脱硝及资源化的方法和系统。本发明利用常压空气制氧，再利用氧气制备臭氧，臭氧与冷却后的烟气反应将其中的硫和氮生成三氧化硫、二氧化氮和五氧化二氮，并利用离子交换纤维吸收，得到洁净烟气，实现同时脱硫脱氮，后续利用离子交换树脂和碱液，整合整个流程，实现硫氮元素的资源化利用，并充分利用系统产生的溶液，实现离子交换纤维和离子交换树脂的再生，整个过程不产生废水和其他废弃物，解决了现有技术中烟气脱硫脱硝产生大量废液及成本昂贵的问题。

技术领域

本发明涉及烟气脱硫脱硝技术，尤其涉及一种利用高级氧化实现烟气脱硫脱硝并进行资源化的方法和系统，属于环保技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，工厂如雨后春笋般拔地而起，但是在推动我国经济发展的同时，对环境造成的伤害也越来越大，其中二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)是最主要的污染物。二氧化硫和氮氧化物属于酸性气体，排放到大气中后会形成酸雨，酸雨落到地面上会导致水体酸化、土壤贫化、灼伤毁坏农作物和森林、腐蚀建筑物影响建筑物安全等严重问题。随着国家环保标准日益严格，二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)的排放限值一步步降低，也相应出现了一些脱硫脱硝技术。现阶段主要的脱硫技术为湿法喷淋脱硫，采用碱性的脱硫剂制成溶液，雾化后喷入烟气中，与烟气中的二氧化硫接触，发生酸碱中和反应，以达到脱除二氧化硫的效果。该方法的优点是脱硫效率高，但必须要将烟气温度降低到60～80℃，并且会产生大量的脱酸废水，能耗较高。现阶段的主要脱硝技术为选择性催化还原(SCR)脱硝技术和选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术。SCR脱硝技术的优点是脱硝效率高，但缺点也很明显，必须使用昂贵的脱硝催化剂，而且催化剂受二氧化硫等酸性气体的影响较大，必须先脱硫再脱硝。SNCR脱硝技术的优点是工艺简单，投资少，但是必须要在高温下进行，且脱硝效率低，氨逃逸率大。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述烟气脱硫脱硝产生大量废液及处理成本昂贵的问题，提出一种烟气脱硫脱硝及资源化的方法和系统，以实现低成本烟气脱硫脱硝，并对其中的硫氮元素实现资源化利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明第一方面的技术目的是提供一种烟气脱硫脱硝及资源化的方法，包括以下步骤：

(1)制氧：将常压空气压缩后进行气液分离，除去大部分的液态油、水和尘埃后，进行冷冻干燥，将压缩空气的常压露点降低到-20℃以下，将其中携带的水蒸气凝结并分离出，过滤，使气体含油量≤0.001ppm、含尘量≤0.1ppm，通过纯化使气体常压露点进一步降低至-50℃以下，再次通过精滤使其含油量≤0.001ppm、含尘量≤0.01ppm，再利用处理后的气体通过制氧机制取氧气；

(2)制臭氧：利用步骤(1)得到的洁净氧气通过臭氧发生器制臭氧；

(3)烟气的净化：将烟气降温至70℃以下，与步骤(2)的臭氧混合，臭氧将烟气中的二氧化硫氧化成三氧化硫，将一氧化氮氧化成二氧化氮和五氧化二氮，然后将反应后的气体利用离子交换纤维进行离子交换处理，三氧化硫和氧化后的氮氧化物被吸收下来，得到洁净烟气，烟气中的三氧化硫和氮氧化物的含量满足超低排放要求，进行排放；