一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法技术

本发明专利技术涉及一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法，该烟道气脱设备主要包括以下部分：二氧化硫吸收层、氢氧化钠溶液喷淋系统、气体混合罐、脱硝烟囱管道。该方法利用氢氧化钠对二氧化硫的吸收作用、吸收层的高比表面积、气体混合罐的快速混合作用和脱硝烟囱管道的独特结构来提高脱硫脱硝效果。因此本方法在脱硫脱硝的过程中，将氢氧化钠溶液、氨气充分利用，减少了试剂的浪费，降低了处理成本，提高了脱硫脱硝的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法
本专利技术涉及废气处理领域，具体涉及一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法。
技术介绍
烟气主要产生于发电厂等化石燃料的燃烧所产生的尾气，其主要成分为：氮气、二氧化碳、水蒸汽、二氧化硫、氮氧化物和空气中不可燃烧的惰性气体等。其中，二氧化硫是无色气体，有强烈刺激性气味，是大气中的主要污染物之一。由于煤和石油通常都含有硫的化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸，亚硫酸为酸雨的主要成分，亚硫酸进一步被氧化，便会形成硫酸，造成环境的酸化。氮氧化物种类很多，包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，烟气中的氮氧化物主要是NO和NO2，它们是常见的大气污染物。NO在空气存在条件下会被氧化成NO2，NO2遇到H2O会生成HNO3，从而形成酸雨。烟气的脱硫脱硝处理对环境的保护有着重要的意义。目前针对工业烟气的脱硫脱硝处理的研究以及市场技术多从脱硫脱硝反应溶液类别的选取和混用选择、反应时间和条件的控制、高温烟气余热的利用、脱硫脱硝反应后产物的处理和利用等等方面入手，但是对高温烟气脱硫脱硝处理烟道的构建改进、反应环节的控制以及反应充分性方面研究较少；整体的脱硫脱硝环节存在烟道等基础工程建设成本高且实用率低、脱硫脱硝所需的试剂量较大且试剂量完全利用率低、反应过程时间持续短不能充分反应、脱硫脱硝效果差等问题。因此，本专利技术设计了一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法，旨在对烟气中的二氧化硫和氮氧化物进行脱除，该烟气脱硫脱硝基础烟道构建成本低且实用性强，试剂单次用量少且能够循环使用，烟气输送慢延长反应时间，烟气和试剂可以充分混合反应，总体达到了脱硫脱硝的效果好且运行成本更低的效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法，在具体烟气脱硫脱硝实施操作时包括以下步骤：S1、烟气脱硫处理：将工厂排出的高温工业烟气通入到脱硫烟囱管道中，脱硫烟囱管道内设置有吸收层，并采用喷淋的方式对脱硫烟囱管道内部自上而下通过喷淋头进行喷洒氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液浸透吸收层，高温工业烟气中的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应实现了脱硫；上述的脱硫烟囱管道整体为倒立的Z型结构，脱硫烟囱管道的竖直进烟段和水平进烟段均为连续“Z”型状结构，且脱硫烟囱管道竖直吸收段等间距设置有吸收层，竖直吸收段与水平进烟段交接处设置有低洼槽，低洼槽与喷淋头之间通过第一水管进行连通，且第一水管中部设置有水泵，低洼槽底端设置有阀门，喷淋头同时与第二水管一端连通，第二水管另一端外接装有氢氧化钠溶液的储备池，且第二水管中部也设置有水泵；低洼槽可在脱硫处理中对氢氧化钠溶液起到了暂时储存的作用，并实现氢氧化钠溶液循环回流重复使用，低洼槽也起到了对脱硫处理反应后产物储存的作用，并通过阀门进行卸料；装有氢氧化钠溶液的储备池通过第二水管可对脱硫烟囱管道内进行阶段性的氢氧化钠溶液的按量补充；所述的吸收层具体按照如下方法进行搭建：步骤一、将若干钢筋条焊接在环圈内，钢筋条为横竖交叉布置，得到圆形的钢筋格栅，且钢筋格栅的外直径和烟道内径相配合；步骤二、将3-5个圆形的钢筋格栅焊接在三根呈圆形布置的直立钢筋上，再将直立钢筋的一端弯折成勾状，得到钢筋架；步骤三、在钢筋格栅上铺一层金属筛网，然后在金属筛网上铺设一层石棉，在石棉上铺设一层活性炭，活性炭上面再铺一层石棉，最后在石棉上铺一层金属筛网，得到吸收层；步骤四、将搭建好的吸收层勾状一端弯挂在脱硫烟囱管道竖直吸收段内壁。S2、烟气混合处理：将经过S1步骤脱硫处理后的高温工业烟气通入到混合罐中，并将氨气采用多孔通入的方式输送到混合罐中，高温工业烟气与氨气在混合罐中进行充分混合后得到混合气体；S3、烟气脱硝处理：将混合后的混合气体通入到脱硝烟囱管道中，脱硝烟囱管道内交错设置有隔板，且每个隔板活动端留有缺口，且隔板之间填充有催化剂，混合气体在催化剂作用下发生化学反应，完成脱硝，脱硫脱硝的烟气通过脱硝烟囱管道出口排出。进一步的，所述S1步骤中脱硫烟囱管道内设置的吸收层采用的金属筛网孔径为80-180目，采用的活性炭颗粒直径为20-60目，且在脱硫烟囱管道内呈多级布置的吸收层自下而上时，其吸收层中金属筛网孔径、活性炭颗粒直径均逐步减小，且同级的吸收层中，其金属筛网孔径略小于活性炭颗粒直径。进一步的，所述S1烟气脱硫处理的步骤三中活性炭为比表面积为1500-2000m2/g且平均孔径为2-5nm的小中孔活性炭。进一步的，所述的经过S1步骤脱硫处理后的高温工业烟气在进行混合罐前需进行换热器处理，将高温工业烟气的温度控制在330-380℃。进一步的，所述的混合罐烟气进口与脱硫烟囱管道出口相连通，混合罐烟气出口与脱硝烟囱管道进口相连通，且混合罐外壁上设置有氨气进入的多孔环形中空管，且混合罐内部设置有旋转叶片。进一步的，所述的脱硝烟囱管道的进口处和出口处均分别设置有金属网，金属网规格为100-160目。进一步的，所述的催化剂为五氧化二钒，且将催化剂负载在二氧化钛上，催化剂的颗粒大小为10-20目，催化剂颗粒的比表面积为80-120m2/g。进一步的，所述S3步骤中脱硝烟囱管道内相邻隔板之间的高度为0.3-0.5m。其中，本专利技术的特点在于：二氧化硫吸收层主要由活性炭、石棉和金属筛网构成，氢氧化钠溶液喷淋到吸收层上，氢氧化钠溶液会缓慢浸透活性炭和石棉，活性炭的比表面积很大，石棉的比表面积也较大，因此氢氧化钠溶液浸透活性炭和石棉时，溶液和空气所能接触到的面积将会很大，当烟气通过吸收层时，烟气中的二氧化硫、二氧化碳便会和活性炭表面的氢氧化钠溶液接触，从而反应生成亚硫酸钠，由于烟气中还含有少量的氧气，部分亚硫酸钠会被氧化生成硫酸钠，因此溶液将逐渐变成亚硫酸钠和硫酸钠的混合溶液。氢氧化钠溶液由喷淋头喷出，穿透若干个吸收层，然后流入烟道下方的低洼槽，由水泵再次输送到喷淋头，不断循环此过程，若溶液蒸发过多，则从氢氧化钠溶液的储备池中补充新的氢氧化钠溶液，当溶液吸收饱和后，打开低洼槽的阀门，亚硫酸钠、硫酸钠的混合溶液将会从烟囱的低洼槽中排出；然后将储备池中的新氢氧化钠溶液由泵输送到喷淋头，再次向烟囱中喷洒，吸收二氧化硫气体。吸收层由活性炭、石棉和筛网组成，从下往上依次为：筛网、石棉、活性炭、石棉、筛网，筛网的规格为80-180目，活性炭的颗粒大小为20-60目，活性炭比表面积最大，当活性炭被氢氧化钠溶液浸透时，可以提供很大的液体表面积，从而扩大活性炭与烟气的接触面积，提高二氧化硫吸收效果。在活性炭层的上、下两面设置两层石棉，石棉对活性炭颗粒起到固定作用，同时石棉的比表面积也比较大，在一定程度上会增加脱硫效果，在二氧化硫吸收层的最上面和最下面设置两层筛网，筛网对石棉和活性炭均有固定作用；二氧化硫吸收层优选设置为三个，从下往上，筛网的孔径逐渐变小，活性炭的颗粒也逐渐变小，二氧化硫穿过的可能性逐步降低，多级净化，充分去除二氧化硫；烟气中还有一些固体灰尘，这样的设置方式还能降低二氧化硫吸收层堵塞的可能性；氢氧化钠溶液对吸收层有清洗作用，因此吸收层不容易堵塞。烟气脱硝时，温度低于330℃时，脱硝的效果不佳，温度高于380℃时，氨气易被氧化成氮氧化物，先利用换热器将烟气温度转化为330-380℃，然后将烟气通入气体混合罐，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法，其特征在于：在具体烟气脱硫脱硝实施操作时包括以下步骤：S1、烟气脱硫处理：将工厂排出的高温工业烟气通入到脱硫烟囱管道中，脱硫烟囱管道内设置有吸收层(5)，并采用喷淋的方式对脱硫烟囱管道内部自上而下通过喷淋头(6)进行喷洒氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液浸透吸收层(5)，高温工业烟气中的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应实现了脱硫；上述的脱硫烟囱管道整体为倒立的Z型结构，脱硫烟囱管道的竖直进烟段(1)和水平进烟段(2)均为连续“Z”型状结构，且脱硫烟囱管道竖直吸收段(27)等间距设置有吸收层(5)，竖直吸收段(27)与水平进烟段(2)交接处设置有低洼槽(4)，低洼槽(4)与喷淋头(6)之间通过第一水管(25)进行连通，且第一水管中部设置有水泵(7)，低洼槽(4)底端设置有阀门(3)，喷淋头(6)同时与第二水管(26)一端连通，第二水管(26)另一端外接装有氢氧化钠溶液的储备池(8)，且第二水管(26)中部也设置有水泵(7)；低洼槽(4)可在脱硫处理中对氢氧化钠溶液起到了暂时储存的作用，并实现氢氧化钠溶液循环回流重复使用，低洼槽(4)也起到了对脱硫处理反应后产物储存的作用，并通过阀门(3)进行卸料；装有氢氧化钠溶液的储备池通过第二水管(26)可对脱硫烟囱管道内进行阶段性的氢氧化钠溶液的按量补充；所述的吸收层具体按照如下方法进行搭建：步骤一、将若干钢筋条(11)焊接在环圈(10)内，钢筋条(11)为横竖交叉布置，得到圆形的钢筋格栅(28)，且钢筋格栅(28)的外直径和烟道内径相配合；步骤二、将3‑5个圆形的钢筋格栅(28)焊接在三根呈圆形布置的直立钢筋(9)上，再将直立钢筋的一端弯折成勾状，得到钢筋架(9)；步骤三、在钢筋格栅上铺一层金属筛网(14)，然后在金属筛网(14)上铺设一层石棉(15)，在石棉(15)上铺设一层活性炭(13)，活性炭上面再铺一层石棉(15)，最后在石棉(15)上铺一层金属筛网(14)，得到吸收层(5)；步骤四、将搭建好的吸收层(5)勾状一端弯挂在脱硫烟囱管道竖直吸收段内壁。S2、烟气混合处理：将经过S1步骤脱硫处理后的高温工业烟气通入到混合罐(17)中，并将氨气采用多孔通入的方式输送到混合罐(17)中，高温工业烟气与氨气在混合罐(17)中进行充分混合后得到混合气体；S3、烟气脱硝处理：将混合后的混合气体通入到脱硝烟囱管道(22)中，脱硝烟囱管道(22)内交错设置有隔板(23)，且每个隔板(23)活动端留有缺口，且隔板(23)之间填充有催化剂(24)，混合气体在催化剂(24)作用下发生化学反应，完成脱硝，脱硫脱硝的烟气通过脱硝烟囱管道出口排出。...

【技术特征摘要】
1.一种高温工业烟气脱硫脱硝处理方法，其特征在于：在具体烟气脱硫脱硝实施操作时包括以下步骤：S1、烟气脱硫处理：将工厂排出的高温工业烟气通入到脱硫烟囱管道中，脱硫烟囱管道内设置有吸收层(5)，并采用喷淋的方式对脱硫烟囱管道内部自上而下通过喷淋头(6)进行喷洒氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液浸透吸收层(5)，高温工业烟气中的二氧化硫和氢氧化钠溶液反应实现了脱硫；上述的脱硫烟囱管道整体为倒立的Z型结构，脱硫烟囱管道的竖直进烟段(1)和水平进烟段(2)均为连续“Z”型状结构，且脱硫烟囱管道竖直吸收段(27)等间距设置有吸收层(5)，竖直吸收段(27)与水平进烟段(2)交接处设置有低洼槽(4)，低洼槽(4)与喷淋头(6)之间通过第一水管(25)进行连通，且第一水管中部设置有水泵(7)，低洼槽(4)底端设置有阀门(3)，喷淋头(6)同时与第二水管(26)一端连通，第二水管(26)另一端外接装有氢氧化钠溶液的储备池(8)，且第二水管(26)中部也设置有水泵(7)；低洼槽(4)可在脱硫处理中对氢氧化钠溶液起到了暂时储存的作用，并实现氢氧化钠溶液循环回流重复使用，低洼槽(4)也起到了对脱硫处理反应后产物储存的作用，并通过阀门(3)进行卸料；装有氢氧化钠溶液的储备池通过第二水管(26)可对脱硫烟囱管道内进行阶段性的氢氧化钠溶液的按量补充；所述的吸收层具体按照如下方法进行搭建：步骤一、将若干钢筋条(11)焊接在环圈(10)内，钢筋条(11)为横竖交叉布置，得到圆形的钢筋格栅(28)，且钢筋格栅(28)的外直径和烟道内径相配合；步骤二、将3-5个圆形的钢筋格栅(28)焊接在三根呈圆形布置的直立钢筋(9)上，再将直立钢筋的一端弯折成勾状，得到钢筋架(9)；步骤三、在钢筋格栅上铺一层金属筛网(14)，然后在金属筛网(14)上铺设一层石棉(15)，在石棉(15)上铺设一层活性炭(13)，活性炭上面再铺一层石棉(15)，最后在石棉(15)上铺一层金属筛网(14)，得到吸收层(5)；步骤四、将搭建好的吸收层(5)勾状一端弯挂在脱硫烟囱管道竖直吸收段内壁。S2、烟气混合处理：将经过S1步骤脱硫处理后的高温工业烟气通入到混合罐(17)中，并将氨气采用多孔通入的方式输送到混合罐(17)中，高温工业烟气与氨气在混合罐(17)中进行充分混合后得到混合气体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：许翠英，金严，李超，
申请(专利权)人：许翠英，
类型：发明
国别省市：安徽,34