一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法技术

发明专利技术属于环境保护技术领域，涉及一种烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，特别是一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，适用于工业窑炉烟气脱硫脱硝场合，采用次氯酸钠和亚氯酸钠或次氯酸钾和亚氯酸钾作为复合吸收溶液进行烟气处理，所述复合吸收溶液具有氧化一氧化氮同时吸收二氧化硫的协同反应能力，所述工艺方法包含喷淋工艺，使得未被氧化的部分酸性气体重新被氧化吸收，提高了烟气脱硫脱硝效率，其工艺简便，原理科学，可以实现废物的合理利用，有效减少污染排放，具有广泛深远的社会效益和工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法
：本专利技术属于环境保护
，涉及一种烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，特别是一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，适用于工业窑炉烟气脱硫脱硝场合。
技术介绍
：随着我国燃烧烟气超低排放指标的发布并且2017年1月开始执行，脱硫脱硝甚至除尘一体化工艺已经成为控制烟气污染的研发热点，较单一脱硫、脱硝、除尘各层子系统的流动阻力、占地面积和投资等方面均具有明显优势。目前，大多数脱硫脱硝一体化工艺仍处于在研阶段，有少量示范工程开始应用。已经中试或小规模投入应用的脱硫脱硝一体化方法主要有干法，也叫炭基法，基于活性炭或活性焦为主要脱除原料、臭氧加洗脱法、电子束或脉冲电晕法、氯酸氧化加洗脱工艺和尿素-钙法等，还有光催化氧化技术以及其他溶液法脱硫脱硝技术。其中，活性炭法和电子束法或臭氧加洗脱法投资较大，在满足超低排放指标方面也不占优势；而氯酸氧化加洗脱工艺和尿素-钙法，均为湿法氧化并吸收，可以在一塔或串联的两塔中完成，工艺简单可靠；采用强氧化剂脱硫脱硝具有催化活性高的优点，但是容易对设备造成强腐蚀；另外，氧化剂的回收、吸收废气后溶液的处理等较为困难。现有技术中，中国专利CN1923341A公开了一种燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置及其方法，但其喷入臭氧的量较大，与一氧化氮的摩尔比约为0.5-1.5，影响了该方法的经济性，并且氧化后易溶于水的高价态氮氧化物NO2、NO3或N2O5与碱液反应的过程中会生成硝酸盐和亚硝酸盐的混合物，吸收后的废水处理费用高，不利于资源的回收利用。在现有技术中无论使用氧化工艺还是还原工艺，通常都使用氨水或液氨等还原剂，或者臭氧或双氧水等强氧化剂，从而会导致的诸多问题，例如购置成本和运输成本高；而且这些物质极易挥发，具有强烈的刺激性，储运不当会有爆炸危险。溶液法脱硫脱硝技术工艺是最近几年兴起的新技术，有较大的发展潜力，更适用于大中小工业窑炉的烟气脱硫脱硝治理并达到超低排放。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，采用次氯酸钠和亚氯酸钠作为复合吸收溶液进行烟气处理，所述复合吸收溶液具有氧化一氧化氮同时吸收二氧化硫的协同反应能力，所述工艺方法包含喷淋工艺，使得未被氧化的部分酸性气体重新被氧化吸收，提高了烟气脱硫脱硝效率，其脱硫率达到98％,脱硝率达到95％。为了实现上述目的，本专利技术涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法在烟气脱硫脱硝一体化装置中实现，其具体工艺步骤为：(1)稀释原料：首先打开第一进水阀门和第一进料管阀门，使得第一进水管内的工艺水和第一进料管内的复合吸收液原料分别通过第一进水口和第一进料口进入到第一液罐中，然后开启第一液罐内的第一搅拌器，使得第一液罐内的复合吸收液原料得到稀释并混合均匀；(2)循环喷淋吸收液：接着打开第二进水阀门和补液管阀门，并开启补液泵，使得第一进水管内的工艺水和补液管内的复合吸收液分别通过第二进水口和第二进料口进入到第二液罐中，然后开启第二液罐内的第二搅拌器，使得第二液罐内的工艺水和复合吸收液得到再次稀释且混合均匀并制成吸收溶液，再开启第三喷淋泵，第三喷淋泵通过第三喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第三喷淋液进口向吸收塔底部的吸收液槽进行补液，当吸收液槽内液体的液位到达预定高度，然后开启循环泵，吸收液槽内液体通过第一管道过滤器和循环管从第三进料口回到第二液罐内，接着开启第一喷淋泵，第一喷淋泵通过第一喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第一喷淋液进口喷淋回到吸收液槽，实现第二液罐内与吸收液槽内吸收溶液的循环喷淋；(3)循环喷淋碱液：再打开第三进水阀门和第二进料管阀门，使第二进水管内的工艺水和第二进料管内的氢氧化钙粉末进入到碱液池中，并开启碱液池内的第三搅拌器，使氢氧化钙粉末与工艺水混合均匀并制成氢氧化钙浆液备用，接着开启第二喷淋泵，使碱液池内的氢氧化钙浆液通过碱液出液口流出碱液池并经第二喷淋管进入吸收塔且通过第二喷嘴喷淋回到碱液槽，碱液槽内液体从碱液回流出口流出，经过碱液回流管和碱液进液口流入碱液池，实现氢氧化钙浆液的循环喷淋；(4)净化烟气：然后开启烟气出口管阀门，接着开启烟气进口管阀门,烟气进口管中的烟气经烟气进口进入到吸收塔中与吸收溶液和碱液进行氧化吸收反应，进行烟气脱硫脱硝一体化处理，然后经除雾器进行除湿处理后经烟气出口进入到烟气出口管后排放，实现烟气净化处理；(5)排出废液：在第二液罐和吸收液槽内的吸收溶液密度到达预定数值的时候，打开抽出管阀门，开启抽出泵，对外排出吸收溶液；(6)清洗吸收塔：最后定时开启冲洗水泵和冲洗水管阀门，第三进水管内的工艺水通过第四喷淋液进口进入吸收塔内并对除雾器内部进行清洗，完成溶液法对烟气一体化脱硫脱硝。本专利技术在脱硫脱硝稳定运行过程中，第一液罐中的温度为环境温度，第二液罐中温度为40-60℃，碱液池43中温度为30-50℃，吸收塔内部的温度为50-70℃；烟气进口处的温度为60-120℃，压强为1900-2100Pa，烟气出口处的温度为50-70℃，压强为450-550Pa；第一喷淋泵和第三喷淋泵的流量分别与烟气流量液气比为8.5-9.5L/m3，第二喷淋泵的流量与烟气流量液气比为2.5-3.5L/m3，补液泵、循环泵、抽出泵的流量均根据烟气流量和烟气中的污染物情况进行调节，冲洗水泵流量根据除雾器面积进行调节。本专利技术采用次氯酸钠和亚氯酸钠进行烟气脱硫脱硝，或者替换为次氯酸钾和亚氯酸钾进行烟气脱硫脱硝，其中，对一氧化氮的氧化和对二氧化硫的氧化吸收是协同性的,依据烟气中的二氧化硫和一氧化氮的含量比例确定溶液中次氯酸根和亚氯酸根的浓度比例,协同反应降低了溶液中次氯酸根和亚氯酸根的消耗，脱硫脱硝后的复合溶液能够再生并循环利用，则降低了对新溶液的补充，降低了运行成本且脱除效率高，其脱硫率达到98％,脱硝率达到95％。本专利技术涉及的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法在烟气脱硫脱硝一体化装置中反应过程如下：(l)二氧化硫的氧化反应过程为：SO2+H2O→HSO3－+H+2ClO2+4HSO3－→4SO42－+4H++Cl2ClO2－+2HSO3－→2SO42－+2H++Cl－ClO－+HSO3－→SO42－+H++Cl－Cl2+HSO3－+H2O→SO42－+3H++2Cl－(2)一氧化氮的氧化反应过程为：4NO+2ClO2＝Cl2+4NO2ClO－+NO→NO2+Cl－ClO2－+2NO＝2NO2+Cl－NO2+NO＝N2O3NO2+NO2＝N2O42NO2+H2O＝HNO2+HNO3N2O3+H2O＝2HNO2N2O4+H2O＝HNO3+HNO22ClO2+4NO2－→4NO3－+Cl2ClO2－+2NO2－→2NO3－+Cl－ClO－+NO2－→NO3－+Cl－Cl2+NO2－+H2O→NO3－+2H++2Cl－(3)次氯酸根和亚氯酸根在酸性条件下反应过程为：ClO2-+H+＝HClO28HClO2＝6ClO2+Cl2+4H2O2ClO-+H+＝HClOHClO+HCl＝Cl2+H2O2HClO2+2HClO＝2ClO2+Cl2+2H2O(4)氯气、二氧化硫和二氧化氮气体在碱性条件下反应过程为：Cl2+2OH-＝ClO-+Cl-+H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，其特征在于在烟气脱硫脱硝一体化装置中实现，其具体工艺步骤为：(1)稀释原料：首先打开第一进水阀门和第一进料管阀门，使得第一进水管内的工艺水和第一进料管内的复合吸收液原料分别通过第一进水口和第一进料口进入到第一液罐中，然后开启第一液罐内的第一搅拌器，使得第一液罐内的复合吸收液原料得到稀释并混合均匀；(2)循环喷淋吸收液：接着打开第二进水阀门和补液管阀门，并开启补液泵，使得第一进水管内的工艺水和补液管内的复合吸收液分别通过第二进水口和第二进料口进入到第二液罐中，然后开启第二液罐内的第二搅拌器，使得第二液罐内的工艺水和复合吸收液得到再次稀释且混合均匀并制成吸收溶液，再开启第三喷淋泵，第三喷淋泵通过第三喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第三喷淋液进口向吸收塔底部的吸收液槽进行补液，当吸收液槽内液体的液位到达预定高度，然后开启循环泵，吸收液槽内液体通过第一管道过滤器和循环管从第三进料口回到第二液罐内，接着开启第一喷淋泵，第一喷淋泵通过第一喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第一喷淋液进口喷淋回到吸收液槽，实现第二液罐内与吸收液槽内吸收溶液的循环喷淋；(3)循环喷淋碱液：再打开第三进水阀门和第二进料管阀门，使第二进水管内的工艺水和第二进料管内的氢氧化钙粉末进入到碱液池中，并开启碱液池内的第三搅拌器，使氢氧化钙粉末与工艺水混合均匀并制成氢氧化钙浆液备用，接着开启第二喷淋泵，使碱液池内的氢氧化钙浆液通过碱液出液口流出碱液池并经第二喷淋管进入吸收塔且通过第二喷嘴喷淋回到碱液槽，碱液槽内液体从碱液回流出口流出，经过碱液回流管和碱液进液口流入碱液池，实现氢氧化钙浆液的循环喷淋；(4)净化烟气：然后开启烟气出口管阀门，接着开启烟气进口管阀门,烟气进口管中的烟气经烟气进口进入到吸收塔中与吸收溶液和碱液进行氧化吸收反应，进行烟气脱硫脱硝一体化处理，然后经除雾器进行除湿处理后经烟气出口进入到烟气出口管后排放，实现烟气净化处理；(5)排出废液：在第二液罐和吸收液槽内的吸收溶液密度到达预定数值的时候，打开抽出管阀门，开启抽出泵，外排吸收溶液；(6)清洗吸收塔：最后定时开启冲洗水泵和冲洗水管阀门，第三进水管内的工艺水通过第四喷淋液进口进入吸收塔内并对除雾器内部进行清洗，完成溶液法对烟气一体化脱硫脱硝。...

【技术特征摘要】
1.一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，其特征在于在烟气脱硫脱硝一体化装置中实现，其具体工艺步骤为：(1)稀释原料：首先打开第一进水阀门和第一进料管阀门，使得第一进水管内的工艺水和第一进料管内的复合吸收液原料分别通过第一进水口和第一进料口进入到第一液罐中，然后开启第一液罐内的第一搅拌器，使得第一液罐内的复合吸收液原料得到稀释并混合均匀；(2)循环喷淋吸收液：接着打开第二进水阀门和补液管阀门，并开启补液泵，使得第一进水管内的工艺水和补液管内的复合吸收液分别通过第二进水口和第二进料口进入到第二液罐中，然后开启第二液罐内的第二搅拌器，使得第二液罐内的工艺水和复合吸收液得到再次稀释且混合均匀并制成吸收溶液，再开启第三喷淋泵，第三喷淋泵通过第三喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第三喷淋液进口向吸收塔底部的吸收液槽进行补液，当吸收液槽内液体的液位到达预定高度，然后开启循环泵，吸收液槽内液体通过第一管道过滤器和循环管从第三进料口回到第二液罐内，接着开启第一喷淋泵，第一喷淋泵通过第一喷淋管抽取第二液罐内的吸收溶液并通过第一喷淋液进口喷淋回到吸收液槽，实现第二液罐内与吸收液槽内吸收溶液的循环喷淋；(3)循环喷淋碱液：再打开第三进水阀门和第二进料管阀门，使第二进水管内的工艺水和第二进料管内的氢氧化钙粉末进入到碱液池中，并开启碱液池内的第三搅拌器，使氢氧化钙粉末与工艺水混合均匀并制成氢氧化钙浆液备用，接着开启第二喷淋泵，使碱液池内的氢氧化钙浆液通过碱液出液口流出碱液池并经第二喷淋管进入吸收塔且通过第二喷嘴喷淋回到碱液槽，碱液槽内液体从碱液回流出口流出，经过碱液回流管和碱液进液口流入碱液池，实现氢氧化钙浆液的循环喷淋；(4)净化烟气：然后开启烟气出口管阀门，接着开启烟气进口管阀门,烟气进口管中的烟气经烟气进口进入到吸收塔中与吸收溶液和碱液进行氧化吸收反应，进行烟气脱硫脱硝一体化处理，然后经除雾器进行除湿处理后经烟气出口进入到烟气出口管后排放，实现烟气净化处理；(5)排出废液：在第二液罐和吸收液槽内的吸收溶液密度到达预定数值的时候，打开抽出管阀门，开启抽出泵，外排吸收溶液；(6)清洗吸收塔：最后定时开启冲洗水泵和冲洗水管阀门，第三进水管内的工艺水通过第四喷淋液进口进入吸收塔内并对除雾器内部进行清洗，完成溶液法对烟气一体化脱硫脱硝。2.如权利要求1所述的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，其特征在于步骤(1)采用的复合吸收液原料为次氯酸钠和亚氯酸钠，或者步骤(1)采用复合吸收液原料为次氯酸钾和亚氯酸钾。3.如权利要求1或2所述的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，其特征在于脱硫脱硝稳定运行过程中，第一液罐中的温度为环境温度，第二液罐中温度为40-60℃，碱液池中温度为30-50℃，吸收塔内部的温度为50-70℃；烟气进口处的温度为60-120℃，压强为1900-2100Pa，烟气出口处的温度为50-70℃，压强为450-550Pa，第一喷淋泵和第三喷淋泵的流量分别与烟气流量液气比为8.5-9.5L/m3，第二喷淋泵的流量与烟气流量液气比为2.5-3.5L/m3。4.如权利要求1所述的溶液法烟气脱硫脱硝一体化工艺方法，其特征在于所采用的装置的主体结构包括第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一进水阀门、第二进水阀门、第三进水阀门、第一进料管、第二进料管、第一进料管阀门、第二进料管阀门、第一液罐、第二液罐、碱液池、第一搅拌器、第二搅拌器、第三搅拌器、循环泵、循环管、第一喷淋泵、第二喷淋泵、第三喷淋泵、第一喷淋管、第二喷淋管、第三喷淋管、补液泵、补液管、补液管阀门、抽出泵、第一抽出管、第二抽出管、抽出管阀门、冲洗水泵、冲洗水管阀门、第一管道过滤器、第二管道过滤器、烟气进口管、烟气出口管、烟气进口管阀门、烟气出口管阀门、吸收塔、碱液回流管、第一进水口、第二进水口、第三进水口、第一进料口、第二进料口、第三进料口、第一出料口、第二出料口、碱液进液口、碱液出液口和氢氧化钙进料口；其中，吸收塔包含封盖、除雾器、第一喷嘴支架、第二喷嘴支架、第三喷嘴支架、第四喷嘴支架、第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴、上挡板、下挡板、隔板、吸收液槽、碱液槽、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翠苹，安泽文，王凤印，张龙龙，赵辽宁，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37