一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收工艺制造技术

一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，采用物理吸附法、化学吸附法脱除烟气中的SO2；采用氧化+吸附法脱除烟气中的NOx；采用水溶浸渍法将两种吸附质脱附；通过脱附液与烟气混合转化吸收烟尘中的AL2O3\Fe2O3并转化为AL2(SO4)2\AL(NO3)3\Fe(NO3)3\AL(NO3)3；根据各成分溶解度的差异采取分步结晶法将硫酸铝和硫酸铁分离；通过加氨复分解法将硫酸铝、硝酸铝分解为氢氧化铝、硫酸铵、硝酸铵；通过氢氧化钠液相融合法在高速搅拌反应釜内将提取铝、铁后排出的杂质进行再度吸收转化，使杂质中的二氧化硅与之融合转化成偏硅酸钠，以此完成粉煤灰最大化的回收利用。

A comprehensive recovery process of pollutants in high alumina coal flue gas purification

【技术实现步骤摘要】
一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收工艺
本专利技术涉及大气环境治理领域，特别涉及燃煤锅炉使用高铝煤燃烧产生的气态污染物、液态污染物和固态污染物综合治理的工业烟气净化技术。
技术介绍
我国高铝粉煤灰年排放量约2500万吨，累积堆存超过1亿吨，高铝粉煤灰大量堆存导致严重的大气、水体和土壤污染，由于高铝煤在地质年代里形成原因复杂，煤中的硫成分含量也相对较高，在燃烧过程中产生的二氧化硫随烟气排入大气被雨雪吸收形成酸雨降落地面，对人类健康以及地表植物、土壤造成危害。这种特殊的煤质结构，通过燃烧形成的气态污染和固态污染严重侵害着人类健康和生态环境，因此，燃烧高铝煤产生的污染物综合治理是一项有待开发的循环体系技术。常规技术采用高效燃烧法将高铝煤充分燃烧，通过碱法、钙法或其他方法将高铝煤燃烧过程中产生的二氧化硫经转化脱除；将高铝粉煤灰收集堆存，再采用拜耳提取法、一步水热法、二步水热法从高铝粉煤灰里提取AL2O3。这些方法分步运行，不但增加了处理难度，而且使处理费用大幅度提高，导致高铝煤使用后的二次污染物增大，严重影响了高铝煤的资源化利用。我国是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，该工艺包括：a、通过对烟气的余热利用生产热风、蒸发浓缩脱附液、分解液；b、通过物理吸附、化学吸附脱除烟气中的硫氧化物、氮氧化物；c、通过水溶法脱除吸附质；d、通过脱附液在气雾对流式除尘的过程中吸收烟尘中的氧化铝、氧化铁；e、通过再氧化+再吸附使脱硝效果最大化；f、通过溶解度的差异将硫酸铝和硫酸铁分离；g、通过对硫酸铝、硝酸铝加氨复分解制取氢氧化铝；h、通过氢氧化钠在高速搅拌反应釜内与二氧化硅融合制取偏硅酸钠；r、该工艺同样适合于任何煤质燃烧产生的烟气净化。/n

【技术特征摘要】
1.一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，该工艺包括：a、通过对烟气的余热利用生产热风、蒸发浓缩脱附液、分解液；b、通过物理吸附、化学吸附脱除烟气中的硫氧化物、氮氧化物；c、通过水溶法脱除吸附质；d、通过脱附液在气雾对流式除尘的过程中吸收烟尘中的氧化铝、氧化铁；e、通过再氧化+再吸附使脱硝效果最大化；f、通过溶解度的差异将硫酸铝和硫酸铁分离；g、通过对硫酸铝、硝酸铝加氨复分解制取氢氧化铝；h、通过氢氧化钠在高速搅拌反应釜内与二氧化硅融合制取偏硅酸钠；r、该工艺同样适合于任何煤质燃烧产生的烟气净化。


2.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的余热利用是通过间接换热系统生产热风并浓缩脱附液；
所述的生产热风是锅炉烟气在第一单元内进行气气换热得到热风；其特征是：在气气换热器内，风管横向排列，自然风在风机吹送力或引力的作用下在风管内流动，热烟气从管与管的空隙横向穿越，在穿越的同时与管内的自然风换热，自然风通过管壁的传热作用吸收烟气的热量并呈S形在换热器内蜿蜒前行，经多次重复受热后温度达到要求标准；
所述的浓缩脱附液，是锅炉烟气在换热器第二个单元内经过气液换热以实现脱附液、分解液浓缩；其特征是在气液换热器内管道纵向排列，脱附液、分解液在管内通过管壁的传热向烟气吸收热量，高温烟气横向切入通过列管散失热量，脱附液、分解液在换热的作用下蒸发浓缩；在蒸发过程中产生的水蒸汽或氨气通过相应管道通入吸附流程中吸附质的脱附或分解系统，浓缩液从底部放料口间断排出进入下一个流程。


3.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过物理吸附、化学吸附脱除烟气中的硫氧化物、氮氧化物，是通过两个方式实现的，其一是通过错格式吸附净化方式完成初步脱硫脱硝；其特征是将烟气送入错格式串绕吸附净化段，通过密布的净化器经中心筒穿过夹层内的吸附剂向外扩散，烟气在穿越吸附剂(特制活性炭表面)做串绕式运动时，烟气中的水分子与活性炭表面的活性层产生复杂的电离反应生成羟基官能团(-OH)，即：H2O→-OH*+H+，(*表示吸附态，-OH表示羟基官能团)，同时烟气中的氧分子也被活性炭表面的活化能催化分解成氧原子，即O2→2O*；羟基官能团与氧原子的产生，给活性炭表面的活性中心生成了多位活性配合物，即：-OH*、O*，烟气中一氧化氮分子在多位活性配合物的作用下迅速得到氧原子而生成二氧化氮，即：NO+O*→NO2；由于二氧化氮、二氧化硫分子的沸点高(NO2＝21.1℃，SO2＝-10℃)，极性强，属酸性分子，又由于净化系统中的吸附剂是一种经过表面改性并具有碱性官能团表面吸附位的特制活性炭，因此当烟气穿越吸附层与吸附剂载体接触时双方产生酸碱亲和力而被迅速吸附，当吸附剂吸附了酸性分子后，吸附剂表面产生酸性官能团，又对碱性分子产生亲和力，因此，该实施方式通过蒸氨系统摄入碱性分子：NH3→-NH2*+H+(-NH2表示氨基官能团)；氨水在蒸氨器内受热分解：NH3H2O→NH3+H2O，氨分子随烟气进入净化系统，在穿越吸附净化层时受酸性官能团亲和力的作用被吸附剂迅速吸附：-OH*+M++X-＝-OM*+H++X-，碱性分子在吸附孔中覆盖了酸性分子，使吸附剂载体表面生成碱性官能团，碱性官能团对酸性分子产生亲和力，在亲和力的作用下迅速吸附酸性分子：-NH2*+H++X-＝-NH3X*，以此反复，使该系统的净化形成了酸碱分子的对叠吸附净化，以此实现氮氧化物与硫氧化物在化学吸附下的迅速脱除；烟气依照第一节串绕方式在装置主体内由下而上逐节穿行，上下两节内的净化筒错格分布，在穿行过程中通过密布的净化器做相同的串绕式吸附，烟气中的SO2由于极性、沸点、活性高于其他分子而被优先吸附(物理吸附)，部分NO在吸附层表面活性配合物的作用下氧化成NO2，烟气通过若干节叠置净化层的净化达到第一级净化目的；
其二是通过再氧化+再吸附实现氮氧化物的最大化脱除，所述的再氧化是将烟气通入氧化箱，氧化箱内按一定规格安装着开孔式泡沫玻璃制成的催化载体，氧化段与串绕式吸附净化段组成复合式净化结构；
所述的再氧化实现的方式是：在再氧化段内通过喷淋方式向催化载体浇注氧化剂，氧化剂在催化载体内部流动中成为泡沫玻璃球壁的液膜，当烟气穿越催化载体时，烟气中的一氧化氮与球壁的氧化剂接触，迅速吸收其中的氧原子被氧化成二氧化氮，二氧化氮在穿越串绕式吸附系统时被吸附剂吸附(物理吸附)；
所述的氧化剂是包括但不限于次氯酸钠、亚氯酸钠、稀硝酸等，其使用浓度范围是5％-25％。


4.根据权利要求1所述的一种高铝煤烟气净化中污染物综合回收利用工艺，所述的通过水溶法脱除吸附质，一是通过气态水分子渗透溶解分路净化系统的吸附质，二是通过液态水分子团冲淋溶解主体叠置净化系统内的吸附质；其特征是：水蒸气经过蒸汽分配器交替通入分路净化器，在其扩散力的作用下浸入活性炭的吸附孔内，与吸附质溶合转化，使新生的分子在生成过程中产生膨胀力的作用下将自身推出吸附孔再溶解于水分子团，即：SO2*+O*＝SO3*，H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺海涛，崔怀奇，
申请(专利权)人：贺海涛，崔怀奇，
类型：发明
国别省市：内蒙;15