[发明专利]废气纯化方法

说明书

本发明涉及一种从废气中分离HF、HCl、SO₂、多卤代烃、Hg、汞化合物以及粉尘的方法。

用于产生能源的矿物燃料的燃烧，垃圾、污泥和工业废料的焚化，以及在一些化学过程中，会产生被HF、HCl、SO₂、多卤代烃、Hg、汞化合物和粉尘污染的废气。根据所用方法的不同，这些污染物以各种不同的量存在于废气中，而且这些污染物的浓度在该工艺过程中会表现出一定的波动。例如，由于垃圾、工业废料和污泥的组成不同且多变，由这些废料焚化所产生的废气会被不同量的对环境有负作用的物质所污染。在这些废气排入大气之前，必须将所有的污染物充分完全地从废气中脱除，因为许多的污染物即使其浓度很低，也会对人、动物和植物造成毒害。

含有多达50,000mg/sm³(sm³＝标准立方米)的粉尘的废气在旋风分离器、静电除尘器、布过滤器或洗涤塔中被分离，而且废气可以通过许多这种装置来除尘。即使是工业规模的除尘方法其允许的粉尘含量必须小于5mg/sm³。由于粉尘是吸附重金属、重金属化合物及多卤代二苯并二噁和二苯呋喃等毒性物质的主要物质，所以必须将粉尘充分完全地除去。

废气中所含的SO₂和HCl的比例高达7000mg/sm³，而HF以高达100mg/sm³的比例存在于废气中。这些气态化合物与大气中的水蒸汽结合后形成酸，这些酸通常以气溶胶的形式存在，并且具有毒性。因此，必须将他们充分完全地除去，用工业规模的已知纯化方法可以达到的残留量为小于20mg/sm³的SO₂，小于5mg/sm³的HCl和小于1mg/sm³的HF。干法，半干法及湿法纯化方法可以用于分离SO₂、HCl和HF，而且许多方法可以连续进行。用于所说方法中的反应物主要由Ca(OH)₂、CaO、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃组成。一种具有特别重要意义的典型方法是喷雾吸附法，该方法是将Ca(OH)₂的水悬浮液与SO₂、HCl和HF等酸性污染物反应，蒸发水而得到固体反应产物，其中也包括粉尘和其他污染物。洗涤方法也被人们熟知，通过这种方法可以将污染物SO₂、HCl和HF分离到相当高的程度。

重金属和重金属化合物特别是汞和汞化合物，以及多卤代二苯并二噁和二苯并呋喃以相对较低的浓度存在于废气中。但是这些物质具有非常高的毒性，因此必须几乎完全地从废气中除去。现有技术中优选是采用是吸附和/或洗涤方法将其除去。洗涤方法是在酸或碱性条件下进行，而活性炭可作为一种特别满意的吸附剂。二噁和呋喃也可通过催化转化而分解。

为了具有工业应用价值，已知的废气纯化方法必须是仅仅需要尽可能低的资本投入和操作费用，而且其产物量应尽可能最低而且适于弃置而没有显著的困难。为了分离上述污染物达到可能最高的程度，通常将许多连续的纯化方法结合。

例如，欧洲专利说明书0259,563中描述了一种从热的废气流中除去汞蒸汽和/或有害的有机化合物和/或氮氧化合物的方法，这些废气来自燃烧工厂而且也含有烟道粉尘和酸性组分如SO₂和HCl。在该方法中待纯化的废气流是在135-400℃的温度下通入一个喷雾吸附室，喷雾吸附室中含有碱性吸附剂的含水液体被雾化。通过水的蒸发，废气在喷雾吸附室中被冷却至180-90℃，废气中的酸性组分被结合成一种颗粒物料，该颗粒物料含有由碱性吸附剂与废气中的酸性组分反应而得到的产物以及未反应的吸附剂。该颗粒反应产物与所有烟道粉尘一起在喷雾吸附室下游的一个颗粒分离器中与烟气分离。该方法中也设想将活性炭粉末以1-800mg/sm³烟气的比例在喷雾吸附室的上游区域或在该喷雾吸附室中或在喷雾吸附室的下游但在颗粒分离器的上游区域加入到废气中。在颗粒分离器中活性炭粉末与颗粒反应产物一起被分离出来。