本发明专利技术涉及烟气处理领域，公开了一种脱硝的方法，该方法包括以下步骤：(a)使用等离子体处理原料，生成还原性气体；(b)使步骤(a)得到的还原性气体、任选地脱硝还原剂与含有氮氧化物的烟气进行接触；其中，所述原料为煤炭和/或木材。采用本发明专利技术提供的脱硝方法，用于锅炉脱硝效率高，同时提高了燃烧效率；用于脱硝装置脱硝效率高的同时能够降低能耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气处理领域，具体地，涉及。
技术介绍
烟气是热电厂的主要排放物之一，通过可燃物在锅炉中燃烧产生。由于烟气中通常含有大量的氮氧化物NOx如NO，这些氮氧化物如果直接排放到大气中，会导致腐蚀性很强的酸雨，因此烟气在排放之前必须经过脱氮(即脱硝)处理。目前，运用比较成熟的烟气脱硝技术主要有两种:选择性催化还原(SCR)工艺和选择性非催化还原脱硝(SNCR)工艺。SCR和SNCR脱硝工艺的化学反应原理都是一样的，都是在烟气中喷入脱硝剂(尿素或者氨)，在特定的温度范围内与烟气中的NOx进行选择性还原反应生成氮气(N2)和水蒸气(H20)。SCR工艺是尾部烟道280_420°C的区域在催化剂存在的条件下进行选择性催化还原反应。SCR脱硝效率相对较高，一般可达80%左右。SNCR工艺一般在锅炉的炉膛内800-1300°C的高温区喷入脱硝剂进行选择性还原反应脱硝处理的。SNCR的脱硝效率相对较低，一般在60%以下。尽管二者发展较为成熟，但上述脱硝技术仍可以向提高脱除效率、降低运行能耗和减少脱硝还原剂用量发展。为提高脱硝效率，利用烃类等还原性气体还原NOx已有研究。但烃类还原NOx条件苛刻，需要无氧或缺氧环境，以避免烃类与氧气(O2)的竞争反应。因此开发一种新的脱硝方法以提高脱硝效率是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中脱硝效率低的缺陷，提供了一种新的脱硝方法，采用本专利技术的方法能够提高脱硝效率。具体地，本专利技术提供了，该方法包括以下步骤:(a)使用等离子体处理原料，生成还原性气体；(b)使步骤(a)得到的还原性气体、任选地脱硝还原剂与含有氮氧化物的烟气进行接触；其中，所述原料为煤炭和/或木材。采用本专利技术提供的脱硝方法，通过高温等离子体或微波等离子体处理煤炭或木材等原料，将原料气化电离，形成含有大量活性基团的具有还原性的还原性气体。将该还原性气体通入锅炉，可以在锅炉高温环境中，将其中的NOx还原为N2;将还原性气体通入SCR或SNCR也能够产生相同效果，并提高脱硝效率。本专利技术所提供的脱硝方法与常规烟气净化技术相比，能够产生如下有益效果:首先，采用本专利技术的等离子体辅助脱硝方法，通过向锅炉内添加还原性气体，实现炉内高效脱硝，并提高燃烧效率。另外，通过采用本专利技术的等离子体辅助脱硝方法，通过向脱硝装置内添加还原性气体，能够显著提高脱硝效率、降低运行能耗。本专利技术的方法能够提高脱硝效率的可能原因是，所述还原性气体含有自由基(.OH、.0、.N、.H)、烃类自由基(.CmHn)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)和有机挥发性气体(VOCs)中的一种或多种，将上述还原性气体通入锅炉和脱硝装置都可以将NOx还原为犯和出0。其反应途径如下:C0+N0—N2+C02V0Cs+N0^N2+C02Η2+Ν0^Ν2+Η20.Ν+Ν0—Ν2+.0* Η+Ν0^Ν2+Η20在高温和催化条件下，上述反应具有高选择性和反应速率，能够有效脱除N0X，实现锅炉内脱硝。同时由于大量带电粒子的存在，还原性气体还能够提高锅炉的燃烧效率。将还原性气体通入脱硝装置，可以提高脱硝效率，从而降低脱硝所需温度、减少脱硝还原剂用量。本专利技术的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1是本专利技术一种优选的实施方式的脱硝方法的流程示意图；图2是本专利技术另一种优选的实施方式的脱硝方法的流程示意图；图3是本专利技术再另一种优选的实施方式的脱硝方法的流程示意图。附图标记说明I锅炉2等离子体反应器3还原性气体入口 4烟气出口5 SNCR脱硝装置 6 SCR脱硝装置A 原料【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了，该方法包括以下步骤:(a)使用等离子体处理原料，生成还原性气体；(b)使步骤(a)得到的还原性气体、任选地脱硝还原剂与含有氮氧化物的烟气进行接触；其中，所述的原料为煤炭和/或木材。在本专利技术中，所述等离子体可以为高温等离子体和/或微波等离子体。其中，所述等离子体可以由等离子体反应器产生。优选地，所述高温等离子体可以由高温等离子体反应器产生。所述高温等离子体可以为本领域的常规选择，例如可以为电弧等离子体、火花放电等离子体和电感耦合等离子体，优选为滑动弧电弧等离子体。所述高温等离子体的产生条件包括:高压电源可以为直流或脉冲电源，电源功率密度不低于0.5kWh/kg原料。优选地，所述微波等离子体可以由微波等离子体反应器产生。所述微波等离子体的产生条件可以为本领域的常规选择，例如，所述微波等离子体的产生条件可以包括:微波频率为0.3-300GHZ ο优选地，所述微波频率为0.9GHz或2.45GHz。在本专利技术中，所述还原性气体中含有自由基(.0H、.0、.Ν、.H)、烃类自由基(.CmHn)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)和有机挥发性气体(VOCs)中的一种或多种。上述还原性气体可以将氮氧化物(NOx)还原为N2和H2O。在本专利技术中，所述接触的条件包括:所述还原性气体氢元素含量与烟气中以NO计的氮氧化物NOx的摩尔比可以为0.5-2:1，优选为1-1.5:1。在本专利技术中，步骤(a)得到的还原性气体、任选地脱硝还原剂与含有氮氧化物的烟气的接触在锅炉和/或脱硝装置中进行，所述脱硝装置为SCR(选择性催化还原)脱硝装置和/或SNCR (选择性非催化还原)脱硝装置。根据一种优选的实施方式，步骤(a)得到的还原性气体、脱硝还原剂与含有氮氧化物的烟气的接触在SCR脱硝装置中进行，并使步骤(a)得到的还原性气体、脱硝还原剂与含有氮氧化物的烟气在催化剂存在下进行接触。所述接触的条件包括:温度为200-400°C，更优选为220-320°C ；混合气体空速为5000-15000h—1，更优选为6000_10000h—1 ；所述还原性气体氢元素含量与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5-2:1。所述脱硝还原剂与烟气氮氧化物的氨氮摩尔比可以为0.5-1.3:1。所述混合气体指的是步骤(a)得到的还原性气体与含有氮氧化物的烟气和脱硝还原剂形成的混合物。所述混合气体空速指的是混合气体通过催化剂层的空速。优选地，所述脱硝还原剂与烟气氮氧化物的氨氮摩尔比为1.1-1.3: I，所述还原性气体氢元素含量与烟气中氮氧化物的摩尔比为0.5-1:1。根据本专利技术，进行烟气选择性催化还原的催化剂的种类和形式可以为本领域的常规选择，为本领域技术人员所熟知。例如所述催化剂可以为各种能够使氮氧化物NOx转化为氮气的催化剂，优选为金属氧化物催化剂。所述金属氧化物可以是^205、？6203、(3110、0203、Co304、N1、CeO2、La2O3、Pr6On、Nd2O3、Gd2O3、Yb2O3 中的一种或多种，优选 V2O5。进一步优选所述催化剂是分散在T12上、以V2O5为主要活性组分、WO3或MoO3为助催化剂的钒钛体系，即V205-W03/Ti02或V205-Mo03/Ti02。由于SCR反应中大量飞灰本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脱硝的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(a)使用等离子体处理原料，生成还原性气体；(b)使步骤(a)得到的还原性气体、任选地脱硝还原剂与含有氮氧化物的烟气进行接触；其中，所述原料为煤炭和/或木材。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩平，王仕龙，肖创英，徐会军，闫克平，赵京，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，神华国能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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