一种工业烟气脱硫脱硝脱碳系统及处理方法技术方案

本发明专利技术提供了一种工业烟气脱硫脱硝脱碳系统及处理方法，涉及工业烟气处理技术领域，系统包括依次连接的海水电解单元、海水淡化废水处理单元和工业烟气处理单元，海水淡化废水处理单元包括金属离子分离模块和金属氢氧化物处理模块，工业烟气处理单元包括烟气脱硫模块、烟气脱硝模块和烟气脱碳模块；本发明专利技术利用电解海水产生的强碱性溶液来处理海水淡化废水得到Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀，可以实现金属离子的回收，将回收的Mg(OH)2、Ca(OH)2经处理后用于烟气脱硫脱碳，再从脱硫脱碳废液中分离出CaSO4、MgCO3、CaCO3，既可实现烟气脱硫脱碳又可实现产品回收、资源再利用，达到了以废治废的目的，节约了烟气处理成本。节约了烟气处理成本。节约了烟气处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种工业烟气脱硫脱硝脱碳系统及处理方法


[0001]本专利技术属于工业烟气处理
，尤其涉及一种工业烟气脱硫脱硝脱碳系统及处理方法。

技术介绍

[0002]海水淡化由于其原理简单、容易实现且淡水产量大，是制取淡水的有效方法之一，通过海水淡化可以有效解决部分地区淡水资源短缺问题。但是，淡化后的废水中含有高浓度的盐份，如果不经处理直接排放，会对自然生态造成严重影响。目前一般采用稀释的方法，对废水中盐分进行稀释后再排放入海，这样势必会导致资源的浪费。将海水淡化废水处理后再利用是解决淡化废水直接排放问题的有效途径。
[0003]工业烟气中含有大量的SO2、NOx和CO2，工业烟气不经处理直接排放会对大气环境造成严重污染，国际上和国内均对工业烟气的排放做出了严格限制。目前普遍采用干法和湿法技术来对烟气进行脱硫处理，其中钙基湿法脱硫技术由于其具有脱硫效率高、设备操作维护简便、成本低等优势被广泛应用。目前较为成熟的烟气脱硝技术主要是SCR技术，但是存在设备投资大、运营成本高、反应温度窗窄、催化剂易中毒失效等问题；采用湿法技术来脱除烟气中的氮氧化物具有巨大前景，但工业烟气氮氧化物中NO占比高达90％以上，NO溶解性较差难以直接通过湿法技术去除，因此采用氧化法将NO氧化为高价态易溶的NOx再通过湿法技术去除是一种行之有效的方法。CO2是一种温室气体，对烟气中的CO2进行吸收处理，减少CO2排放对于缓解温室效应具有重要意义，但目前尚无较为成熟的烟气CO2去除技术。
[0004]为了解决以往工业烟气处理中脱硫、脱硝独立进行，导致所需设备多、工艺复杂、成本高的问题，授权公告号为CN208406557U的专利公开了一种工业烟气处理系统，脱硫反应器与脱硝反应器相连，在脱硫反应器上有脱硫剂以及氨入口，同时还配有烟气除尘器，该系统具有联合脱硫脱硝的特点，具有较好的硫氧化物和氮氧化物去除率，同时可以去除烟气中的PM。但是，为了维持脱硫效果，需要额外添加脱硫剂，增加脱硫成本；且该系统无法有效去除烟气中的CO2。
[0005]所以提供一种利用海水淡化废水处理工业烟气的系统及处理方法显得十分重要，不仅可以变废为宝，将海水淡化废水利用起来，还可以废治废，实现资源回收。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用海水淡化废水对工业烟气进行脱硫脱硝脱碳的系统及处理方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种工业烟气脱硫脱硝脱碳系统，包括依次连接的海水电解单元、海水淡化废水处理单元和工业烟气处理单元，所述海水淡化废水处理单元包括金属离子分离模块和金属氢氧化物处理模块，所述工业烟气处理单元包括烟气脱硫模块、烟气脱硝模块和烟气脱碳模块。
[0008]进一步地，所述海水电解单元包括隔膜电解池和氢气储罐。
[0009]进一步地，所述海水淡化废水处理单元包括金属离子分离模块和金属氢氧化物处理模块；
[0010]所述金属离子分离模块包括一级沉淀池、二级沉淀池、第一固液分离器、第二固液分离器、Mg(OH)2储柜、Ca(OH)2储柜和碱液池；
[0011]所述隔膜电解池阴极池出液口分别与所述一级沉淀池、二级沉淀池连接，所述一级沉淀池与所述第一固液分离器连接，所述第一固液分离器的沉淀出口与所述Mg(OH)2储柜连接，所述第一固液分离器的溶液出口与所述二级沉淀池连接，所述二级沉淀池与所述第二固液分离器连接，所述第二固液分离器的沉淀出口与Ca(OH)2储柜连接，所述第二固液分离池的溶液出口与所述碱液池连接；
[0012]所述金属氢氧化物处理模块包括Mg(OH)2处理池和Ca(OH)2浆液池，所述Mg(OH)2处理池与所述Mg(OH)2储柜连接，所述Ca(OH)2浆液池与所述Ca(OH)2储柜连接。
[0013]进一步地，所述烟气脱硫模块包括烟气脱硫模块、烟气脱硝模块和烟气脱碳模块；
[0014]所述烟气脱硫模块包括依次连接的脱硫塔、第三固液分离器和CaSO4储柜，所述脱硫塔与所述Ca(OH)2浆液池连接；
[0015]所述烟气脱硝模块包括依次连接的脱硝塔和脱硝废液处理池，所述脱硝塔与所述隔膜电解池阳极池出液口连接，所述脱硫塔的排烟口与所述脱硝塔的进烟口连接；
[0016]所述烟气脱碳模块包括CO2吸收塔、第一碳酸盐处理池、第二碳酸盐处理池、第四固液分离器、第五固液分离器、CaCO3储柜和MgCO3储柜；
[0017]所述脱硝塔的排烟口与所述CO2吸收塔的进烟口连接；所述CO2吸收塔与所述碱液池连接，所述CO2吸收塔的排液口分别与所述第一碳酸盐处理池、第二碳酸盐处理池连接，所述第一碳酸盐处理池、第四固液分离器和所述CaCO3储柜依次连接，所述第二碳酸盐处理池、第五固液分离器和MgCO3储柜依次连接，所述第一碳酸盐处理池与所述Ca(OH)2储柜连接，所述第二碳酸盐处理池与所述Mg(OH)2处理池连接。
[0018]一种工业烟气脱硫脱硝脱碳的处理方法，包括如下步骤：
[0019]步骤S1：电解海水；
[0020]步骤S2：分离海水淡化废水中的金属离子；
[0021]步骤S3：处理金属氢氧化物；
[0022]步骤S4：烟气脱硫；
[0023]步骤S5：烟气脱硝；
[0024]步骤S6：烟气脱碳。
[0025]进一步地，采用上述的工业烟气脱硫脱硝脱碳系统；步骤S1的具体过程为，利用隔膜电解池电解海水，在阳极池中产生具有氧化性的含氯溶液，在阴极池中产生NaOH溶液和氢气，将氢气储存在氢气储罐中；
[0026]利用隔膜电解池电解海水过程中所涉及的主要反应如下：
[0027]阳极：2Cl
‑
→
Cl2+2e
‑
[0028]阴极：2H2O+2e
‑
→
2OH
‑
+H2[0029]阳极池：Cl2+OH
‑
→
ClO
‑
+Cl
‑
+H2O
[0030]ClO
‑
+H2O
→
HClO+OH
‑
[0031]HClO
→
H
+
+ClO
‑
[0032]步骤S2的具体过程为，采用变pH法分离金属离子，首先在一级沉淀池中加入经步骤S1电解海水产生的NaOH溶液，使得海水淡化废水中的Mg
2+
完全沉淀，采用第一固液分离器将Mg(OH)2沉淀和溶液分离，Mg(OH)2沉淀储存在Mg(OH)2储柜中，分离后的溶液排入二级沉淀池；向二级沉淀池中加入经步骤S1电解海水产生的NaOH溶液，使得Ca
2+
完全沉淀，采用第二固液分离器将Ca(OH)2沉淀和溶液分离，Ca(OH)2沉淀储存在Ca(OH)2储柜中，分离后的溶液排入碱液池。
[0033]分离海水淡化废水中的金属离子的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业烟气脱硫脱硝脱碳系统，其特征在于，包括依次连接的海水电解单元、海水淡化废水处理单元和工业烟气处理单元，所述海水淡化废水处理单元包括金属离子分离模块和金属氢氧化物处理模块，所述工业烟气处理单元包括烟气脱硫模块、烟气脱硝模块和烟气脱碳模块。2.如权利要求1所述的工业烟气脱硫脱硝脱碳系统，其特征在于，所述海水电解单元包括隔膜电解池(1)和氢气储罐(2)；所述金属离子分离模块包括一级沉淀池(3)、二级沉淀池(5)、第一固液分离器(4)、第二固液分离器(7)、Mg(OH)2储柜(6)、Ca(OH)2储柜(10)和碱液池(8)；所述隔膜电解池(1)的阴极池出液口分别与所述一级沉淀池(3)、二级沉淀池(5)连接，所述一级沉淀池(3)与所述第一固液分离器(4)连接，所述第一固液分离器(4)的沉淀出口与所述Mg(OH)2储柜(6)连接，所述第一固液分离器(4)的溶液出口与所述二级沉淀池(5)连接，所述二级沉淀池(5)与所述第二固液分离器(7)连接，所述第二固液分离器(7)的沉淀出口与Ca(OH)2储柜(10)连接，所述第二固液分离池的溶液出口与所述碱液池(8)连接。3.如权利要求2所述的工业烟气脱硫脱硝脱碳系统，其特征在于，所述金属氢氧化物处理模块包括Mg(OH)2处理池(9)和Ca(OH)2浆液池(11)，所述Mg(OH)2处理池(9)与所述Mg(OH)2储柜(6)连接，所述Ca(OH)2浆液池与所述Ca(OH)2储柜(10)连接。4.如权利要求3所述的工业烟气脱硫脱硝脱碳系统，其特征在于，所述烟气脱硫模块包括依次连接的脱硫塔(12)、第三固液分离器(15)和CaSO4储柜(19)，所述脱硫塔(12)与所述Ca(OH)2浆液池(11)连接；所述烟气脱硝模块包括依次连接的脱硝塔(13)和脱硝废液处理池(16)，所述隔膜电解池(1)的阳极池出液口与所述脱硝塔(13)连接，所述脱硫塔(12)的排烟口与所述脱硝塔(13)的进烟口连接；所述烟气脱碳模块包括CO2吸收塔(14)、第一碳酸盐处理池(17)、第二碳酸盐处理池(18)、第四固液分离器(20)、第五固液分离器(21)、CaCO3储柜(22)和MgCO3储柜(23)；所述脱硝塔(13)的排烟口与所述CO2吸收塔(14)的进烟口连接；所述CO2吸收塔(14)与所述碱液池(8)连接，所述CO2吸收塔(14)的排液口分别与所述第一碳酸盐处理池(17)、第二碳酸盐处理池(18)连接，所述第一碳酸盐处理池(17)、第四固液分离器(20)和所述CaCO3储柜(22)依次连接，所述第二碳酸盐处理池(18)、第五固液分离器(21)和MgCO3储柜(23)依次连接，所述第一碳酸盐处理池(17)与所述Ca(OH)2储柜(10)连接，所述第二碳酸盐处理池(18)与所述Mg(OH)2处理池(9)连接。5.一种工业烟气脱硫脱硝脱碳的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：电解海水；步骤S2：分离海水淡化废水中的金属离子；步骤S3：处理金属氢氧化物；步骤S4：烟气脱硫；步骤S5：烟气脱硝；步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜正雄，邓云天，安雷，叶紫青，韩志涛，
申请(专利权)人：上海电气电站环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：