一体化烟气脱硫脱硝剂及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一体化烟气脱硫脱硝剂及其使用方法，其特征在于其烟气脱硫脱硝剂包括以下成分：脱硫剂、铁基脱硝催化剂、活化剂和悬浮剂。本发明专利技术，以碱性物质为脱硫剂，以脱硫产物亚硫酸盐为还原剂，以铁基脱硝催化剂为活性反应因子，在气-液-固三相均化悬浮状态下实现烟气中二氧化硫和氮氧化物的同时脱除，其中NOx被还原为氮气；反应后的吸收液经酸液活化并补充所述悬浮剂后由循环泵重新送入反应塔循环使用。该方法运行操作简单，脱硫效率在99％以上，脱硝效率90％以上，脱硫脱硝效果好。物料循环使用，大大降低了脱硫脱硝运行成本，经济优势明显，可适用于多种工业锅炉、工业窑炉的烟气或尾气处理。

【技术实现步骤摘要】
一体化烟气脱硫脱硝剂及其使用方法
一体化烟气脱硫脱硝剂及其使用方法，涉及一种烟气处理用的脱硫脱硝剂及其烟气的湿法脱硫脱硝方法。
技术介绍
近年来，环境污染问题日益严重，尤其是以烟气污染越来越受到社会的重视。烟气中的SO2和NOx所引起的酸雨、光化学烟雾以及雾霾等环境污染问题已深深影响人类赖以生存的环境。随着近年来国家环保部提高环保要求，同时控制SO2、NOx排放的要求更加紧迫。传统的脱硫、脱硝技术经济成本高、工艺繁杂、占地面积大、维护运行费用高，造成其应用受到严重影响，在实际的工业应用中很少。我国燃煤业、石化、玻璃行业以及焦化企业污染日趋严重，全力发展低费用、高效率的烟气净化技术是重中之重，因此具有费用低、结构紧凑等优点的联合脱硫脱硝技术受到越来越多的重视。目前，在烟气净化方面，脱硫、脱硝和烟气除尘等工艺绝大多数都是处在独立开发状态，均形成了各自的技术体系和工艺流程。例如烟气脱硫常规所用的方法是石灰(石)-石膏法、氨法、镁法、双碱法等，并且各种方法都有其局限性以及缺点，石灰(石)-石膏法经常容易堵塞，结垢；氨法、镁法运行成本比较高，且氨法容易造成氨逃逸形成气溶胶；双碱法长期运行成本极高，同时结垢严重。而目前国内脱硫常用的方法是单独建一座脱硫塔，用碱液喷淋，以对烟气进行脱硫处理。烟气脱硝常规所用的方法是选择性催化还原法(SCR)以及非选择性催化还原法(SNCR)，此两种脱硝方法中的还原剂一般采用含氨化合物，可用氨水、液氨或尿素。其操作方法是将含氨化合物的溶解液在炉内喷淋。但SNCR脱除率低，且温度要求比较高；而SCR运行成本太高，并且我国缺乏独立自主的SCR脱硝技术。目前脱硫脱硝的现状是，将烟气脱硫和脱硝分开运行，分别用单独的工艺方法进行处理，因此需要建设多套装置，工艺复杂、占地面积大、投资大、费用高且净化效果不好，形成资源浪费。针对以上情况，开发一种一体化脱硫脱硝的工艺方法，必将对烟气净化的推广和应用带来深远影响，也可节省大量的财力、物力及空间。目前已经有一体化脱硫脱硝工艺方法的报道。专利CN101053747A、CN101773778A和CN103357260A中分别公开了不同工艺的一体化脱硫脱硝工艺方法。专利CN101053747A中提出了一种先行氧化烟气中NO，再利用氨做吸收剂进行脱硫脱硝的工艺，需消耗大量例如氧化剂双氧水、臭氧等，而氧化剂一般都比较昂贵，同时上述工艺和装置脱硝时皆需消耗氨，成本较高。专利CN101773778A中提出了一种先行氧化烟气中NO，氧化为NO2，然后被碱液吸收，没有被氧化的NO被脱硫产物——亚硫酸盐(NH4)2SO3、NH4HSO3等还原为N2，从而实现脱硫脱硝一体化工艺，但此工艺脱硝率只能达到60％左右，这是因为前面氧化不够彻底以及后面还原不够充分所造成的。专利CN103357260A中提出了一种应用亚铁络合剂增强尿素的烟气脱硫脱硝一体化工艺，在吸收塔反应区与含有尿素和亚铁络合剂Fe(II)EDTA的混合吸收液充分接触，吸收烟气中的SO2和NOx。络合剂EDTA价格昂贵，且极不容易回收利用，在脱硝过程中消耗较大，而二价铁极易被氧化为三价铁失去脱硝的能力。上述已有技术的投资和运行成本高，烟气净化处理效果还不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种脱硫脱硝效果好，运行操作简单，物料循环能使用，能大大降低脱硫脱硝运行成本，适用性广的一体化烟气脱硫脱硝剂及其使用方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于其烟气脱硫脱硝剂包括以下成分：脱硫剂、铁基脱硝催化剂、活化剂和悬浮剂。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述烟气脱硫脱硝剂中，铁基脱硝催化剂用量为脱硫剂总重量的3％～8％，活化剂用量为所述铁基脱硝催化剂摩尔数的2-3倍，悬浮剂用量为所述铁基脱硝催化剂的重量的0.5％～10％。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述脱硫剂为石灰石、石灰、氧化镁、氢氧化钠、碳酸钠、氨和亚硫酸铵中的一种或几种混合。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述铁基脱硝催化剂的重量百分比组成为：85％～90％的Fe2O3、0.4％～10％的SiO2、0.5％～5％的V2O5、0.5％～5％的TiO2。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述活化剂为醋酸、硫酸、盐酸、己二酸中的一种或几种混合。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述悬浮剂为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种或几种混合。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，经试验证明，铁基脱硝催化剂用量为所述脱硫剂总重量的3％～8％，所述活化剂用量为所述铁基脱硝催化剂摩尔数的2-3倍时，脱销效率高，可达90％以上；悬浮剂用量为所述铁基脱硝催化剂的重量的0.5％～10％时，可以形成烟气脱硫脱硝剂的均匀悬浮体，增大脱硫脱硝时与烟气的接触几率，反应充分，烟气中的NOx被高效还原为氮气，显著提高脱硫脱硝效果。本专利技术的烟气脱硫脱硝剂，是利用其中的脱硫剂脱硫产生的亚硫酸盐作为脱硝反应的还原剂使用，例如脱硫产生的CaSO3、MgSO3、Na2SO3、(NH4)2SO3等亚硫酸盐。在实际工业应用过程中，如果烟气中SO2的含量不高，生成的亚硫酸盐较少，就会造成脱硝步骤的还原剂不够，脱硝不彻底，因此可以在烟气脱硫脱硝剂中直接加入还原剂亚硫酸盐。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述烟气脱硫脱硝剂还包括还原剂，所述还原剂为亚硫酸盐，所述还原剂的用量为所述脱硫剂总重量的0％～100％。在配制烟气脱硫脱硝剂时，可以加入还原剂。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述活化剂优选为醋酸和/或硫酸。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于其使用过程是将含硫含硝烟气与一体化烟气脱硫脱硝剂配制成的淋洗液，进行逆流淋洗，进行脱除SO2和NOx吸收反应，将烟气中脱除SO2和NOx脱除。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于配制的淋洗液为含一体化烟气脱硫脱硝剂量为5％-20％的水溶液。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于吸附反应后的脱硫脱硝液补充悬浮剂并加入醋酸活化后循环使用。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于吸附反应后加入硫酸活化时,硫酸的加入量为铁基脱硝催化剂摩尔数的2-3倍。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于含硫含硝烟气的温度为50～200℃。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于其含硫含硝烟气与一体化烟气脱硫脱硝剂配制成的淋洗液，在淋洗塔中进行逆流淋洗，淋洗时的液气比为5～9L/m3，烟气的空塔气速为4～5m/s。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于其使用过程的步骤包括：(1)首先采用脱硫脱硝剂中的脱硫剂，对烟气进行脱硫；(2)在脱硫后的吸收液加入脱硫脱硝剂中的铁基脱硝催化剂、活化剂和悬浮剂混合，制得脱硝反应液与经烟气进行脱硫后的烟气逆流接触，进行烟气的脱硝净化，脱硝净化处理后得到的脱硝吸收液经酸液活化并补充所述悬浮剂后由循环泵重新送入反应塔循环使用。本专利技术的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于制备脱硝反应液时，加入还原剂，所述还原剂为亚硫酸盐，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于其烟气脱硫脱硝剂包括以下成分：脱硫剂、铁基脱硝催化剂、活化剂和悬浮剂。

【技术特征摘要】
1.一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于其烟气脱硫脱硝剂包括以下成分：脱硫剂、铁基脱硝催化剂、活化剂和悬浮剂。2.根据权利要求1所述的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述烟气脱硫脱硝剂中，铁基脱硝催化剂用量为脱硫剂总重量的3％～8％，活化剂用量为所述铁基脱硝催化剂摩尔数的2-3倍，悬浮剂用量为所述铁基脱硝催化剂的重量的0.5％～10％。3.根据权利要求1所述的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述脱硫剂为石灰石、石灰、氧化镁、氢氧化钠、碳酸钠、氨和亚硫酸铵中的一种或几种混合。4.根据权利要求1所述的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述铁基脱硝催化剂的重量百分比组成为：85％～90％的Fe2O3、0.4％～10％的SiO2、0.5％～5％的V2O5、0.5％～5％的TiO2。5.根据权利要求1所述的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述活化剂为醋酸、硫酸、盐酸、己二酸中的一种或几种混合。6.根据权利要求1所述的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述悬浮剂为聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种或几种混合。7.根据权利要求1所述的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述烟气脱硫脱硝剂还包括还原剂，所述还原剂为亚硫酸盐，所述还原剂的用量为所述脱硫剂总重量的0％～100％。8.根据权利要求1所述的一体化烟气脱硫脱硝剂，其特征在于所述活化剂优选为醋酸和/或硫酸。9.根据权利要求1-8所述的一体化烟气脱硫脱硝剂的使用方法，其特征在于其使用过程是将含硫含硝烟气与一体化烟气脱硫脱硝剂配制成的淋洗液，进行逆流淋洗，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万超，李学鹏，张朝普，闫琨，和新忠，杨晨星，刘中凯，杜艳，鲍春，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11