采用固定床反应器进行烟气处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用固定床反应器进行烟气处理的方法，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将待处理烟气进行预除尘以除去大部分粉尘颗粒，从而形成尘含量为10～30mg/Nm

A method of flue gas treatment with fixed bed reactor

The invention discloses a method for treating flue gas by a fixed bed reactor, which comprises the following steps: (1) pre dedusting step: pre dedusting the treated flue gas to remove most of the dust particles, thus forming a dust content of 10 ~ 30mg/Nm.

【技术实现步骤摘要】
采用固定床反应器进行烟气处理的方法
本专利技术涉及一种采用固定床反应器进行烟气处理的方法，尤其是一种采用固定床反应器进行烟气干法脱硫脱硝的方法。
技术介绍
二氧化硫是大气主要污染物之一，具有强烈刺激性气味。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。钢铁中也含有大量的硫，在炼铁过程中会产生大量的二氧化硫释放到空气中。二氧化硫溶于水会形成亚硫酸，进而形成酸雨。在二氧化氮的存在下，二氧化硫可能进一步氧化生成硫酸，从而对环境和人类健康造成极大危害。烟气脱硫的主要方法包括石灰-石灰石脱硫。将吸收剂粉制成浆液，在吸收塔中将烟气中的二氧化硫吸收。湿法脱硫会产生大量废水，需要增加废水处理系统，因而运行费用高，占地面积大，系统管理操作复杂，磨损腐蚀现象比较严重。市场上烟气脱硝的主要方法是选择性催化还原(SCR)方法。在催化剂的作用下，在氧气的存在下，通入反应器中的氨气优先与烟气中的氮氧化物NOx反应，从而生成氮气和水。SCR技术脱硝效率很高，且技术比较成熟；但是，其运行成本较高。由于催化剂的存在，烟气中的二氧化硫容易被氧化为三氧化硫，并且与过量氨气反应生成硫酸氢铵，从而对设备造成腐蚀。因此，目前尚需要对烟气进行同时脱硫脱硝的技术。脱硫脱硝技术是指在同一过程中将烟气中的SO2和NOx脱除，实现多种污染物的协同控制。常见的脱硫脱硝技术包括活性炭法、SNOX工艺、SNRB工艺、NOXSO工艺和电子束法等。但是，目前的脱硫脱硝一体化技术还不够成熟，应用工业化不能完全实现。大部分电厂、工业锅炉仍采用单独的脱硫、脱硝方法。目前，仍然需要开发新的烟气脱硫脱硝技术，其脱硫效率和脱硝效率均比较高。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本申请的专利技术人进行了深入研究。本专利技术的目的在于提供一种采用固定床反应器进行烟气处理的方法，其脱硫脱硝效率高。本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。本专利技术提供一种采用固定床反应器进行烟气处理的方法，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将待处理烟气进行预除尘以除去大部分粉尘颗粒，从而形成尘含量为10～30mg/Nm3的预除尘烟气；(2)脱硫脱硝步骤：将预除尘烟气与脱硫脱硝处理剂在固定床反应器中接触，从而形成脱硫脱硝烟气；其中，所述脱硫脱硝处理剂为颗粒状、蜂窝状或平板状，其由包括70～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～10重量份纳米五氧化二钒和2～10重量份纳米三氧化二铁的原料制成；(3)除尘步骤：将所述脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气。根据本专利技术的方法，优选地，所述脱硫脱硝处理剂为颗粒状，其选自片状颗粒、球状颗粒或柱状颗粒；所述片状颗粒的厚度为5～10mm，且直径为10～25mm；所述柱状颗粒的直径为1～3mm，且长度为3～8mm；所述球状颗粒的直径为2～5mm。根据本专利技术的方法，优选地，所述脱硫脱硝处理剂为蜂窝状，节距为6.1～7.4mm，外壁厚为1.15～1.7mm，且内壁厚为0.72～1mm。根据本专利技术的方法，优选地，所述的方法还包括在放置在固定床反应器之前，将成型的脱硫脱硝处理剂在温度为180～190℃、且压力为0.5～1.5MPa的条件下进行蒸汽养护，然后在100～110℃进行干燥的步骤。根据本专利技术的方法，优选地，该固定床反应器包括多个反应管，所述脱硫脱硝处理剂填充在所述反应管中，填充高度为反应管长度的5～95％。根据本专利技术的方法，优选地，所述填充高度为反应管长度的80～90％，反应管的管径为15～150mm，且脱硫脱硝处理剂的粒径小于反应管的管径的8倍。根据本专利技术的方法，优选地，除了纳米氧化钙、纳米二氧化硅、纳米五氧化二钒和纳米三氧化二铁之外，所述的脱硫脱硝处理剂不包括其他具有催化活性的组分。根据本专利技术的方法，优选地，纳米氧化钙、纳米二氧化硅、纳米五氧化二钒和纳米三氧化二铁的平均粒径均为20～60nm。根据本专利技术的方法，优选地，所述预除尘烟气的氧气含量为3～8vol％、二氧化硫含量为500～20000mg/Nm3、氮氧化物含量为100～600mg/Nm3、且温度为150～350℃。根据本专利技术的方法，优选地，在所述固定床反应器中，预除尘烟气的流速为4～6m/s。本专利技术采用二氧化硅载体负载纳米氧化钙铁钒等活性成分，从而能够提供催化吸附反应的活性位，比表面积增加，催化活性增强，对SO2、NO进行吸附并发生反应。本专利技术的方法具有较高的脱硫脱硝效率。本专利技术直接使用脱硫脱硝处理剂颗粒，可以显著降低了水的消耗，因而成本较低。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术的烟气处理方法为一种干法脱硫脱硝的方法，其包括如下步骤：(1)预除尘步骤，(2)脱硫脱硝步骤，(3)除尘步骤。<预除尘步骤>本专利技术的预除尘步骤为将待处理烟气进行预除尘以除去大部分粉尘颗粒，从而形成尘含量为10～30mg/Nm3的预除尘烟气。上述步骤可以在预除尘设备中进行，该预除尘设备的具体结构可以采用本领域熟知的那些，例如静电除尘器。尘含量优选为10～20mg/Nm3，更优选为10～15mg/Nm3。本专利技术的预除尘效率可以在90％以上，优选在95％以上。这样可以减少后面工序负荷，提高烟气脱硫脱硝运行稳定性。本专利技术的预除尘烟气的氧气含量可以为3～8vol％、优选为5～8vol％。烟气中氧气含量要保证充足，这样可以使得五氧化二钒催化氧化二氧化硫为三氧化硫，并使得三氧化二铁催化氧化NO为NO2。如果烟气中氧气含量不够，可以补充氧气。预除尘烟气的二氧化硫含量可以为500～20000mg/Nm3、优选为1000～3500mg/Nm3、更优选为1500～2500mg/Nm3。预除尘烟气的氮氧化物含量可以为100～600mg/Nm3、优选为200～500mg/Nm3、更优选为300～500mg/Nm3。温度可以为150～350℃；优选为250～330℃。将烟气参数控制在上述范围，可以改善脱硫效率和脱硝效率。此外，预除尘烟气的含水量可以为1～3wt％，优选为1～2wt％。少量的水分有利于脱硫脱硝处理剂对烟气中的二氧化硫和氮氧化物的吸附和催化氧化。过多的水分则可能降低脱硫脱硝处理剂的活性。<脱硫脱硝步骤>本专利技术的脱硫脱硝步骤为将预除尘烟气与脱硫脱硝处理剂在固定床反应器中接触，从而形成脱硫脱硝烟气。所述脱硫脱硝处理剂为颗粒状、蜂窝状或平板状。固定床反应器可以为本领域已知的那些。作为优选，本专利技术的固定床反应器为列管式固定床，这样可以将脱硫脱硝处理剂与预除尘烟气充分接触，提高脱硫脱硝效果。列管式固定床的换热介质可以选自导热油、熔盐或烟道气，以保证加热温度达到150～500℃。所述换热介质更优选为熔盐。在某些实施方案中，固定床反应器包括多个反应管，所述脱硫脱硝处理剂填充在所述反应管中，填充高度为反应管长度的5～95％，优选为80～90％。反应管的管径为15～150mm，优选为30～100mm。当脱硫脱硝处理剂为颗粒状脱时，硫脱硝处理剂的粒径可以小于反应管的管径的8倍，优选为小于反应管的管径的10倍。这样可以兼顾烟气脱硫脱硝效果和处理效率。在某些实施方案中，预除尘烟气的流速为4～6m/s，优选为4.5～5.5m/s。这可以保证固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用固定床反应器进行烟气处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将待处理烟气进行预除尘以除去大部分粉尘颗粒，从而形成尘含量为10～30mg/Nm

【技术特征摘要】
1.一种采用固定床反应器进行烟气处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预除尘步骤：将待处理烟气进行预除尘以除去大部分粉尘颗粒，从而形成尘含量为10～30mg/Nm3的预除尘烟气；(2)脱硫脱硝步骤：将预除尘烟气与脱硫脱硝处理剂在固定床反应器中接触，从而形成脱硫脱硝烟气；其中，所述脱硫脱硝处理剂为颗粒状、蜂窝状或平板状，其由包括70～90重量份纳米氧化钙、5～15重量份纳米二氧化硅和3～10重量份纳米五氧化二钒和2～10重量份纳米三氧化二铁的原料制成；(3)除尘步骤：将所述脱硫脱硝烟气在除尘设备中进行分离，从而获得净化烟气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱硫脱硝处理剂为颗粒状，其选自片状颗粒、球状颗粒或柱状颗粒；所述片状颗粒的厚度为5～10mm，且直径为10～25mm；所述柱状颗粒的直径为1～3mm，且长度为3～8mm；所述球状颗粒的直径为2～5mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱硫脱硝处理剂为蜂窝状，节距为6.1～7.4mm，外壁厚为1.15～1.7mm，且内壁厚为0.72～1mm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括在放置在固定床反应器之前，将成型的脱硫脱硝处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：中晶蓝实业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11