[其他]烟气净化，特别是烟气脱硫方法

说明书

本发明涉及的是一种烟气净化，特别是燃烧炉中含硫燃料燃烧产生的烟气脱硫方法，这种方法是将钙，镁及碱性金属的氧化物和氢氧化物中选择出的新鲜碱性吸收剂加到来自上述燃烧炉的烟气通道中，形成的反应产物从烟气中分离出来。

本文中“燃烧炉”表示任一种实施燃烧过程的设备，包括锅炉和废料燃烧装置。“含硫燃料”表示所有含硫的燃料，包括煤、油、生物燃料、各种废品及天然气。

上述燃料燃烧时形成各种各样的气体，由于各种原因，特别是环境的原因，在烟气排放到大气中之前，在或大或小程度上，一定要从烟气中除去这些气体。这些不希望有的气体是例如HCL，HF，H₂S，SO₃，尤其是SO₂。本发明旨在将烟气中这些不希望有的气体含量减小到可接受的水平，因而很大程度上涉及到烟气净化，在下面的说明书中，本发明将特别在脱硫方面加以描述。

已知的脱硫方法可基本分为两种主要类型，即在燃烧炉本身中的脱硫和在燃烧炉外烟气通道中的脱硫。

众所周知燃烧炉中的脱硫，特别是锅炉中的脱硫，是引入碱性吸收剂，特别是石灰石（CaCO₃）和熟石灰（Ca（OH）₂），从而发生下列反应：

形成的硫酸钙将以固体粒子的形式随烟气一起排出，从而可利用例如适当的过滤器，特别是囊式滤尘器或一个或多个旋风分离器将硫酸钙粒子和飞灰一起除去。直到现在，尽管坚持不懈的努力，直接在锅炉中脱硫既使消耗很多石灰，大概还没有可能达到比60%还高的脱硫程度。这样的脱硫程度是低的不能接受的，因而在几乎所有情况下，燃烧炉中的脱硫一定要进一步补加烟气的净化。而且现在判明CaSO₄（熟石膏）由于稍溶于水，所以迟早将被冲洗掉，因而不适于作废物沉积。CaSO₃难溶于水，因而对沉积是有利的，但由于在现存温度条件下过量空气迫使上述反应发生，燃烧炉中脱硫不能形成CaSO₃。

此外还已知几种从烟气中除去SO₂和其它酸性气体成分的方法，如美国专利4197278，4324770和4279873号。这些方法一般是三种类型，即湿法;半湿法和干法。这些方法的共同特征是在烟气本身中完成脱硫，一般总是需要昂贵的附加设备，例如喷雾-干燥设备和混合罐。

最后还已知几种将燃烧炉中的脱硫与烟气中的脱硫组合起来的方法。

根据世界专利组织WO85/02453号申请已知的方法中，首先将碱性吸收剂，最佳为CaCO₃，加入燃烧炉，从而部分硫键接为硫酸盐，在干式分离器，例如电过滤器中完成第一次过滤，从上述设备中分离出的混合产物基本包括CaCO₄和飞灰，因而首先上面讨论过的沉积问题是存在的，其次单独利用飞灰是不可能的，而飞灰是种有用的产物。然后过滤后的烟气冷却至400℃以下，加入另外的碱性吸收剂，例如CaO，Ca（OH）₂和/或Mg（OH）₂，最好是加入气体干燥剂，例如CaCL₂，并且最好在囊式滤尘器中进行新的过滤。

根据美国专利4509436号的方法中，首先在燃烧炉中加入碱性吸收剂，最佳为CaO或CaCO₃，其次烟气和过量的尚未反应的CaO以及飞灰和硫酸盐粒子一起导入热交换器，进行初步冷却，并最好在囊式滤尘器中过滤烟气。为了将烟气冷却至水的露点，进一步冷却从过滤器中分离出的部分粒子，并将其返回烟气中，这一步骤的目的是在灰粒的表面形成一层水膜，使来自炉中的未反应剩余CaO可以转化为Ca（OH）₂，从而又导致了反应。