新型烟气净化方法及设备技术

本发明专利技术涉及新型烟气净化方法及设备。所述新型烟气净化方法，其包括步骤：1)、将高温烟气与碱液混合，急速降温至100℃以下，烟气中的酸性气体被碱液中和，挥发性重金属冷凝在碱液中，颗粒物被碱液吸收，排出烟气，并得到溶液；2)、将步骤1)得到的溶液pH值调整至8‑11.5，使得溶液中的重金属转化为氢氧化物沉淀；3)、经过步骤1)处理后得到的烟气使用臭氧氧化，将烟气中的NO氧化为高价态氮氧化物；再将烟气输入洗涤塔用碱液洗涤，碱液吸收烟气中的酸性气体并将其中和洗涤塔内的碱液吸收烟气中的重金属及颗粒物；排出烟气；4)、调节洗涤塔内的溶液的pH值至8‑11.5，使重金属转化为氢氧化物沉淀。本发明专利技术可以避免使用雾化喷嘴易造成的堵塞问题。

【技术实现步骤摘要】
新型烟气净化方法及设备
本专利技术涉及一种新型烟气净化方法及设备。
技术介绍
其中一种烟气的处理方法，烟气经余热锅炉换热后烟气温度下降至500℃左右后进入急冷半干脱酸塔，烟气在此过程中完成急冷和脱酸。烟气温度在急冷过程中由500℃下降至200℃，然后烟气分别进入SCR脱硝反应器干式脱酸塔和带有活性炭喷射装置的布袋除尘器在此过程中完成低温脱硝、脱酸除尘与吸附，目的是去除重金属与二噁英，烟气最后进入湿式洗涤塔进一步完成脱酸后经烟囱排放。在上述方法中，烟气急冷半干过程中使用碱液对烟气进行降温使得烟气温度在1s内由500℃降低到200℃以下，该过程对于控制要求极高，既要将烟气温度极速降低，又不能因为喷入过量水分造成“湿壁”引起塔体腐蚀，而且在急冷过程中所使用的小颗粒的雾化碱液由高品质的雾化喷头产生，雾化喷头在使用过程中不可避免地因机械摩擦或结垢堵塞，因此需要频繁维护和更换。在SCR低温脱硝过程中主流的SCR脱硝催化剂为金属氧化物型，这类催化剂是纳米二氧化钛为载体，以五氧化二钒、三氧化钨为活性成分。这些催化剂失活后具有很强的毒性，需要进一步处置。再者，在此工艺路线中急冷半干和干法所采用的碱会以颗粒物的形式进入布袋除尘器，人为地增加烟气中的颗粒物浓度增加了布袋除尘器的处置负荷。烟气中大多数的易挥发性重金属仍然在布袋除尘器所排出的二次飞灰中，这些飞灰需要进一步处置。而且由于现阶段布袋大多含有PTFE材料，在经过2-3年使用后这些布袋也需要经过焚烧进行处置，处置过程中会有氟元素的释放，因而增大了烟气净化的难度及系统的防腐要求。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是为了克服现有技术中的至少一个不足，提供一种设备使用寿命长的新型烟气净化方法及设备。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种新型烟气净化方法，其特征在于，包括步骤：1)、将高温烟气与碱液混合，急速降温至100℃以下，烟气中的酸性气体被碱液中和，挥发性重金属冷凝在碱液中，颗粒物被碱液吸收，排出烟气，并得到溶液；2)、将步骤1)得到的溶液pH值调整至8-11.5，使得溶液中的重金属转化为氢氧化物沉淀；3)、经过步骤1)处理后得到的烟气使用臭氧氧化，将烟气中的NO氧化为高价态氮氧化物；再将烟气输入洗涤塔用碱液洗涤，碱液吸收烟气中的酸性气体并将其中和洗涤塔内的碱液吸收烟气中的重金属及颗粒物；排出烟气；4)、调节洗涤塔内的溶液的pH值至8-11.5，使重金属转化为氢氧化物沉淀。根据本专利技术的一个实施例，步骤1)中，液气比为1-20L/m3。根据本专利技术的一个实施例，步骤1)中高温烟气的温度为500℃以上。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤1)之前，还包括步骤1-1)，对烟气进行余热回收及脱硝处理，然后再进入步骤1)。根据本专利技术的一个实施例，步骤2)和步骤4)产生溶液经压滤处理，回收氢氧化物沉淀。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤3)中，液气比为1-20L/m3。根据本专利技术的一个实施例，在步骤4)之后还包括步骤5)，经洗涤塔后排出的烟气进入湿式电除尘器处理，脱除颗粒物和水滴后再排出。根据本专利技术的一个实施例，所述步骤5)中，经湿式电除尘器处理后的烟气，加热至130℃以上后排放。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤1)之前，还包括步骤1-1)，对烟气进行余热回收及脱硝处理，然后再进入步骤1)；烟气回收的余热加热水产生水蒸汽，水蒸汽用于加热步骤5)所获得的烟气。根据本专利技术的一个实施例，在所述步骤1和3所述的碱液为Ca(OH)2、NaOH、KOH、NaHCO3、Na2CO3、K2CO3、KHCO3和/或Ca(HCO3)2等溶液。根据本专利技术的一个实施例，所述烟气为灰渣熔融烟气。根据本专利技术的一个实施例，所述烟气为垃圾或废弃物焚烧或气化所产生的烟气。所述垃圾可以是生活垃圾，也可以是工业垃圾。垃圾或废弃物只要适合用焚烧处理的，均可适用于本专利技术方法。烟气净化设备，其特征在于，包括急冷脱酸塔，所述急冷脱酸塔结构自上至下包括直线段、收缩段，喉口段和扩张段；所述直线段内部口径上下一致，其上端设置有供烟气进入的开口；所述收缩段上端口径大于下端口径，其上端口径与下端口径之比为1.1-20:1，收缩段上端与直线段连通，下端与喉口段连通；喉口段口径与收缩段下端口径相同；喉口段自上至下口径相同；喉口段上端与收缩段下端连通，下端与扩张段连通；扩张段上端口径与下端口径之比为1:1.5-20。根据本专利技术的一个实施例，所述烟气净化设备还包括脱硝及余热回收设备、溶液回收罐、氧化反应塔、洗涤塔、湿式电除尘及加热器；所述脱硝及余热回收设备、急冷脱酸塔、溶液回收罐、氧化反应塔、洗涤塔、湿式电除尘及加热器依次连通。本专利技术中的新型烟气净化方法和设备，在对烟气进行高效脱酸、除尘的同时可以收集挥发性重金属，该方法有利于富集挥发性重金属，使得回收这些重金属成为可能，降低烟气对设备的腐蚀。而且系统不需要布袋，很好地避免了同类烟气除尘过程中二次飞灰产生的弊端，降低二次污染。使用本专利技术中的设备，可以在急冷过程中直接用大量的碱液对烟气降温，烟气温度由500℃降至100℃以下，避免了使用雾化喷嘴易造成的堵塞问题，更容易地对烟气净化系统进行控制，同时减少系统维护成本。附图说明图1为本专利技术中的烟气净化设备结构示意图。图2为本专利技术中使用的急冷脱酸塔结构示意图。具体实施方式通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。实施例1一种新型新型烟气净化方法，如图1所示，其包括以下步骤：步骤1-1)，对气化反应产生的高温烟气进行余热回收及脱硝处理，本步骤，可使用图1所示的余热回收锅炉6回收余热。回收的余热用于加热水使之产生水蒸汽，用于后续步骤。余热回收处理后，烟气温度降至500℃左右，为480℃-600℃。烟气具体温度视实际情况而定，通常优选不超过600℃。步骤1)、本步骤中，使用如图2所示的急冷脱酸塔1。本专利技术所使用的急冷脱酸塔1，其结构自上至下包括直线段11、收缩段12，喉口段13和扩张段14。直线段11内部口径上下一致，其上端设置有供烟气进入的开口。收缩段12上端口径大于下端口径，其上端口径与下端口径之比优选为1.1-20:1，其具体比例视收缩段高度而定，可以是1.1、2、3.5、5、8、11.5、13、15.6、18.7或20:1等。收缩段12越高，则其上端口径与下端口径比越大。本实施例中采用1.5:1。收缩段12自上至下呈收缩状。收缩段12上端与直线段11连通，下端与喉口段13连通。喉口段13口径与收缩段12下端口径相当，优选相同。喉口段13自上至下口径优选相同。喉口段13上端与收缩段12下端连通，下端与扩张段14连通。扩张段14上端口径比下端口径小，其比例优选为1:1.5-20，其可以是1.1、2、5、8、11.5、13、15.6、18.7或20:1等。本实施例中扩张段14上端口径与下端口径比为1:2.5。将来自步骤1-1)的余热锅炉的高温烟气自直线段11进入，碱液自收缩段12或喉口段13喷入。液气比为1-20L/m3，优选为5-15L/m3，其具体比例可以是1.1、1.8、2.5、5、7.6、8.4、2、10、11、12.5、13、15、16、18、20L/m3等，本实施例采用8L/m3。碱液为Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型烟气净化方法，其特征在于，包括步骤：1)、将高温烟气与碱液混合，急速降温至100℃以下，烟气中的酸性气体被碱液中和，挥发性重金属冷凝在碱液中，颗粒物被碱液吸收，排出烟气，并得到溶液；2)、将步骤1)得到的溶液pH值调整至8‑11.5，使得溶液中的重金属转化为氢氧化物沉淀；3)、经过步骤1)处理后得到的烟气使用臭氧氧化，将烟气中的NO氧化为高价态氮氧化物；再将烟气输入洗涤塔用碱液洗涤，碱液吸收烟气中的酸性气体并将其中和洗涤塔内的碱液吸收烟气中的重金属及颗粒物；排出烟气；4)、调节洗涤塔内的溶液的pH值至8‑11.5，使重金属转化为氢氧化物沉淀。

【技术特征摘要】
1.一种新型烟气净化方法，其特征在于，包括步骤：1)、将高温烟气与碱液混合，急速降温至100℃以下，烟气中的酸性气体被碱液中和，挥发性重金属冷凝在碱液中，颗粒物被碱液吸收，排出烟气，并得到溶液；2)、将步骤1)得到的溶液pH值调整至8-11.5，使得溶液中的重金属转化为氢氧化物沉淀；3)、经过步骤1)处理后得到的烟气使用臭氧氧化，将烟气中的NO氧化为高价态氮氧化物；再将烟气输入洗涤塔用碱液洗涤，碱液吸收烟气中的酸性气体并将其中和洗涤塔内的碱液吸收烟气中的重金属及颗粒物；排出烟气；4)、调节洗涤塔内的溶液的pH值至8-11.5，使重金属转化为氢氧化物沉淀。2.根据权利要求1所述的新型烟气净化方法，其特征在于，步骤1)中，液气比为1-20L/m3。3.根据权利要求1所述的新型烟气净化方法，其特征在于，步骤1)中高温烟气的温度为500℃以上。4.根据权利要求1所述的新型烟气净化方法，其特征在于，在所述步骤1)之前，还包括步骤1-1)，对烟气进行余热回收及脱硝处理，然后再进入步骤1)。5.根据权利要求1所述的新型烟气净化方法，其特征在于，步骤2)和步骤4)产生溶液经压滤处理，回收氢氧化物沉淀。6.根据权利要求1所述的新型烟气净化方法，其特征在于，所述步骤3)中，液气比为1-20L/m3。7.根据权利要求1所述的新型烟气净化方法，其特征在于，在步骤4)之后还包括步骤5)，经洗涤塔后排出的烟气进入湿式电除尘器处理，脱除颗粒物和水滴后再排出。8.根据权利要求7所述的新型烟气净化方法，其特征在于，所述步骤5)中，经...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛丁，戴尚武，单博远，何军，
申请(专利权)人：毛丁，
类型：发明
国别省市：美国,US