氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统及方法，其中，该净化系统包括烟气导入装置(1)、臭氧供给装置(2)、烟气洗涤塔装置(3)、固体粉尘脱除装置(4)、化肥制备装置(5)、以及烟气排出装置(6)；该净化方法包括臭氧处理工序、烟气洗涤工序、以及化肥制备工序。本发明专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统及方法能够实现对未经任何处理的烟气直接进行氨法脱硫脱硝净化处理，同时能够将烟气中的硫氧化物和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵混合化肥，并且不会外排污水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统及方法，具体地，涉及能够将未经任何处理的烟气直接进行氨法烟气除尘脱硫脱硝、并能够同时制备硫酸铵和硝酸铵混合化肥的烟气净化系统及方法。
技术介绍
工业化在有力推进经济发展的同时，也给大气和生态环境造成了不可避免的污染问题。其中，来源于热电、钢铁冶炼和石油炼制工业的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)以及粉尘颗粒物排放也是造成大气污染的主要原因之一，随着国家对大气和水污染防治越来越严格的要求，将烟气污染物“变废为宝”资源化回收的同时尽量避免二次污染将是烟气洁净化处理的一个有竞争力的解决方案。目前，国内烟气除尘脱硫脱硝主要有两种主流技术方案，一种即氨选择性催化还原法(SCR)脱硝+钠碱洗涤脱硫技术；另一种为臭氧氧化+钠碱洗涤联合脱硫脱硝技术。其中，氨选择性催化还原法(SCR)脱硝+钠碱洗涤脱硫技术中，脱硝部分采用SCR脱硝反应单元，喷入氨气与烟气中的NOx在催化剂的作用下发生还原反应，生成N2和H2O，之后烟气再进入脱硫洗涤塔中进行钠碱与SOx的中和反应，生成硫酸钠含盐污水，经污水化学需氧量(COD)处理合格后排放至大海。该技术的主要不足为：1)非一体化技术，即脱硫和脱硝过程分别在两个独立系统里进行，装置占地和投资都较大。2)含硫酸钠污水需要外排至大海，对处于内陆的烟气净化装置污水排放不利。臭氧氧化+钠碱洗涤联合脱硫脱硝技术中，首先采用臭氧将烟气中的NO氧化为易溶于水的高价态氮氧化物，之后含SOx和NOx的烟气一同进入脱硫脱硝洗涤塔，与钠碱发生酸碱中和反应生成硫酸钠和硝酸钠含盐污水，经污水COD处理合格后排放至大海。该技术的主要缺点为：1)随着国家对水源污染的日益严苛的要求，目前还没有成熟的技术处理含盐污水中的硝酸根离子。2)与抛弃法烟气处理技术共同的问题是对处于内陆的烟气净化装置污水排放不利。总之，两种主流脱硫脱硝技术的共性问题是：1)没有对烟气中的污染物(SOx和NOx)采用变废为宝的资源化回收方案；2)都会产生污水的排放问题，对内陆烟气净化产生限制条件，同时存在对环境造成二次污染的隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够对未经任何处理的烟气直接进行氨法脱硫脱硝净化处理、同时将烟气中的硫氧化物和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵混合化肥且不外排污水的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，该净化系统包括烟气导入装置、臭氧供给装置、烟气洗涤塔装置、固体粉尘脱除装置、化肥制备装置、以及烟气排出装置，所述臭氧供给装置与所述烟气导入装置相连，用于将所述臭氧供给装置中产生的臭氧混合到所述烟气导入装置中的烟气流中，所述烟气导入装置与所述烟气洗涤塔装置中部相连，用于将混合了臭氧的烟气导入到所述烟气洗涤塔装置中，所述烟气排出装置与所述烟气洗涤塔装置上部相连，用于将洗涤后的烟气排出，所述烟气洗涤塔装置底部与所述固体粉尘脱除装置入口相连，所述固体粉尘脱除装置出口分别与所述烟气洗涤塔装置上部和所述化肥制备装置相连。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，所述烟气导入装置包括烟气导入管道以及设置在烟气导入管道上的烟气降温器。所述烟气降温器用于对烟气导入管道中的烟气流进行降温。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，所述臭氧供给装置包括臭氧发生器和臭氧分布器。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，所述烟气洗涤塔装置包括塔体、位于塔体上部的烟气降温层和塔底液循环喷淋层。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，所述固体粉尘脱除装置与所述烟气洗涤塔装置的塔底液循环喷淋层相连。一种氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化方法，其特征在于，该净化方法包括以下工序：臭氧处理工序，将需要净化的烟气直接与臭氧接触，使烟气中的氮氧化物氧化；烟气洗涤工序：在氧气的存在下，将经过臭氧处理后的烟气与含有氨水的浆液逆流接触，进行烟气洗涤；以及，化肥制备工序：将烟气洗涤后的浆液中的固体粉尘脱除后，一部分浆液回流到烟气洗涤工序中作为含有氨水的浆液使用，一部分浓缩结晶并干燥来制备化肥。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化方法，其中，该净化方法在臭氧处理工序之前还包括第一烟气降温处理工序，将烟气的温度控制在100-150℃。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化方法，其中，在烟气洗涤工序中，烟气与含有氨水的浆液逆流接触后，进一步进行第二烟气降温处理。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化方法，其中，在化肥制备工序中，经过固体粉尘脱除后，回流到烟气洗涤工序中的溶液和用于制备化肥的溶液的流量比为200：1-500：1，更优选为250：1-450：1。优选地，根据本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化方法，其中，用于与烟气逆流接触的浆液与用于第二烟气降温处理的水的流量比为50：1-200：1，更优选为80：1-180：1。通过上述技术方案，本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统通过利用固体粉尘脱除装置将与烟气接触后的浆液中的粉尘脱除，能够实现对未经任何处理的烟气直接进行氨法脱硫脱硝净化处理，同时通过将脱除粉尘后的浆液送入化肥制备装置，能够将烟气中的硫氧化物和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵混合化肥。优点如下：1)可以将烟气中的硫氧化物和氮氧化物转化为硫酸铵和硝酸铵混合化肥，在达到污染物资源化回收的情况下，还可以创造一定的经济价值。2)采用本专利技术方案，可以处理任何未经处理的烟气，节省了烟气预处理设备(如电除尘器等)的投资以及建设占地面积。3)采用本专利技术方案，可以通过控制和烟气逆流接触的浆液与用于第二烟气降温处理的水的流量比，达到有效控制塔底液位，从而实现装置不外排污水的目标，有效避免了污水的二次污染问题。。本专利技术的其他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是本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统的流程示意图。附图标记说明1烟气导入装置、2臭氧供给装置、3烟气洗涤塔装置、4固体粉尘脱除装置、5化肥制备装置、6烟气排出装置、11未净化烟气、12降温水、13氨水补给口、14氧化空气补给口、15塔底循环浆液泵、16塔底液循环喷淋层、17固体粉尘滤饼、18硫酸铵和硝酸铵的混合化肥、19冷凝水、20尾气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。图1是本专利技术的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统的流程示意图。如图1所示，本专利技术提供的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，该净化系统包括烟气导入装置(1)、臭氧供给装置(2)、烟气洗涤塔装置(3)、固体粉尘脱除装置(4)、化肥制备装置(5)、以及烟气排出装置(6)，所述臭氧供给装置(2)与所述烟气导入装置(1)相连，用于将所述臭氧供给装置(2)中产生的臭氧混合到所述烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其特征在于，该净化系统包括烟气导入装置(1)、臭氧供给装置(2)、烟气洗涤塔装置(3)、固体粉尘脱除装置(4)、化肥制备装置(5)、以及烟气排出装置(6)，所述臭氧供给装置(2)与所述烟气导入装置(1)相连，用于将所述臭氧供给装置(2)中产生的臭氧混合到所述烟气导入装置(1)中的烟气流中，所述烟气导入装置(1)与所述烟气洗涤塔装置(3)中部相连，用于将混合了臭氧的烟气导入到所述烟气洗涤塔装置(3)中，所述烟气排出装置(6)与所述烟气洗涤塔装置(3)顶部相连，用于将洗涤后的烟气排出，所述烟气洗涤塔装置(3)底部与所述固体粉尘脱除装置(4)入口相连，所述固体粉尘脱除装置(4)出口分别与所述烟气洗涤塔装置(3)上部和所述化肥制备装置(5)相连。

【技术特征摘要】
1.一种氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其特征在于，该净化系统包括烟气导入装置(1)、臭氧供给装置(2)、烟气洗涤塔装置(3)、固体粉尘脱除装置(4)、化肥制备装置(5)、以及烟气排出装置(6)，所述臭氧供给装置(2)与所述烟气导入装置(1)相连，用于将所述臭氧供给装置(2)中产生的臭氧混合到所述烟气导入装置(1)中的烟气流中，所述烟气导入装置(1)与所述烟气洗涤塔装置(3)中部相连，用于将混合了臭氧的烟气导入到所述烟气洗涤塔装置(3)中，所述烟气排出装置(6)与所述烟气洗涤塔装置(3)顶部相连，用于将洗涤后的烟气排出，所述烟气洗涤塔装置(3)底部与所述固体粉尘脱除装置(4)入口相连，所述固体粉尘脱除装置(4)出口分别与所述烟气洗涤塔装置(3)上部和所述化肥制备装置(5)相连。2.根据权利要求1所述的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，所述烟气导入装置(1)包括烟气导入管道以及设置在烟气导入管道上的烟气降温器。3.根据权利要求1所述的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，所述臭氧供给装置(2)包括臭氧发生器和臭氧分布器。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的氨法烟气除尘脱硫脱硝一体化净化系统，其中，所述烟气洗涤塔装置(3)包括塔体、位于塔体上部的烟气降温层和塔底液循环喷淋层(16)。5.根据权利要求4中任意一项所述的氨法烟气除尘脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永根，江盛阳，李荣楣，杨启业，吴雷，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11