烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法和装置、烟气组合式脱硫脱硝方法和装置制造方法及图纸

技术编号:37292904 阅读:28 留言:0更新日期:2023-04-21 03:24
烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法和装置、烟气组合式脱硫脱硝方法和装置,烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法包括:粗烟气进入装填有吸附剂的固定床吸附器,与吸附剂接触,在温度为30~140℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物和/或硫氧化物,在固定床吸附器出口得到净化后的烟气;当固定床吸附器出口的烟气中氮氧化物和/或硫氧化物超标时,切换该固定床吸附器进入再生模式,与还原性气体、含或不含惰性气体的混合气体接触在吸附剂再生条件下进行反应,再生后的固定床吸附器切换为吸附反应模式。本发明专利技术提供的方法在低温条件下吸附脱除烟气中的NOx和SO2,压力适应弹性大。本发明专利技术提供的方法和装置不产生废液、废渣等二次污染问题。废渣等二次污染问题。废渣等二次污染问题。

【技术实现步骤摘要】
烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法和装置、烟气组合式脱硫脱硝方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种脱除工业烟气中污染物质的方法,更具体地说,涉及一种脱除工业烟气中氮氧化物、硫氧化物的方法,属于烟道废气综合治理


技术介绍

[0002]随着经济社会的快速发展,我国对工业废气中硫氧化物(SOx,简称硫)、氮氧化物(NOx,简称硝)的排放限制越来越严格。多年来通过技术的引进、吸收、革新,形成了多种脱硫、脱硝的技术路线,如相态上可归纳为湿法(如石灰石

石膏法、氨法、双减法、海水法脱硫和臭氧、过氧化氢、亚氯酸钠、高锰酸钾法氧化脱硝等)、半干法(如旋转喷雾法、循环流化床等)和干法(如电子束照射法、活性焦脱硫等)。当然,各种技术方法在使用上具有最佳的反应操作条件,其中最为敏感的就是烟气的温度。当烟气温度高于反应温度时需要预先降温,反之烟气温度低于反应温度值则需要预先升温,无论降温或升温,无论温度升降幅度多大,都会给基于烟气温度的能量综合利用带来不利影响。
[0003]目前,大部分工业烟气的排放温度在150~250℃。占市场份额85%左右的湿法脱硫过程,其作用温度在50~60℃,部分加装除雾脱白设施的装置的烟气出口温度在20~50℃;半干法脱硫的作用温度在85~95℃;活性焦法脱硫的作用温度在120~150℃,所以为了适应脱硫技术作用的发挥通常要对烟气降温。而传统的选择性催化还原脱硝技术虽然效率高、工艺成熟可靠,但催化反应的作用窗口敏感,温度在320~450℃;而180~300℃的中低温烟气脱硝技术尚未达到成熟阶段;至于180℃以下的低温烟气脱硝技术作为需求热点正处于探索开发阶段,所以对于烟气脱硝过程而言在多数场合下要对烟气升温。因此,针对烟气的降温与升温,既影响烟气能量综合利用水平也不可避免提高了烟气处理的操作成本。
[0004]此外,传统的烟气处理上的组合基本上是选择性催化还原脱硝单元在先、脱硫单元在后,这样在脱硝阶段因为氨气、氧气、硫氧化物等之间的相互作用,会生成硫酸铵、硫酸氢铵、三氧化硫等副产物,对烟气下游的换热设备、反应设备、烟囱等造成积垢、腐蚀、蓝羽现象等二次污染。
[0005]虽然目前已有同时烟气脱硫脱硝的新技术涌现出来,如CN101209391A、CN109663496A公开了针对低温150~300℃和高温400~600℃同时脱硫脱硝技术,但是鉴于目前烟气的脱硫装置已经广泛存在而且部分装置建成不久,短期内推倒重来代价较大,所以针对已有的脱硫之后的烟气再实施低温脱硝,虽是权宜之计,也是当务之急。
[0006]CN109621707A公开了一种用于工业烟气低温脱硝的循环流化床装置,依然遵循选择性催化脱硝原理,脱硝催化剂为改性的粉末状的V2O5‑
TiO2催化剂,烟气处理温度是135℃~180℃,还原剂仍为氨气。当温度低于135℃时需要做预加热处理,这也暴露了低温区选择性催化脱硝工艺存在适用下限的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种150℃以下甚至温度更低的烟气干法吸附脱硫脱硝的方法和装置。
[0008]本专利技术要解决的技术问题之二是提供一种烟气组合式脱硫脱硝的方法和装置。
[0009]一种烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,粗烟气进入装填吸附剂的固定床吸附器,与吸附剂接触,在温度为30~140℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物和/或硫氧化物,在固定床吸附器出口得到净化后的烟气;当固定床吸附器出口的烟气中氮氧化物和/或硫氧化物超标时,切换该固定床吸附器进入再生模式,与还原性气体、含或不含惰性气体的混合气体接触在再生条件下进行反应,再生后的固定床吸附器切换为吸附反应模式。
[0010]一种烟气脱硫脱硝及吸附剂再生装置,包括顺序连接的烟气切换装置、至少两台并联设置的固定床吸附器、引风机和烟气组成监测器;其中,烟气管道与所述的烟气切换装置入口相连,烟气切换装置出口与固定床吸附器入口相连,固定床吸附器出口与引风机入口相连,引风机出口烟气管道上设有烟气组成检测器取样口;所述的固定床吸附器外设置有温度控制系统。
[0011]一种烟气组合式脱硫脱硝方法,包括:
[0012](1)含有硫氧化物、氮氧化物的粗烟气进行烟气脱硫得到脱硫后的粗烟气,所述烟气脱硫选自湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫方法中的一种;
[0013](2)来自步骤(1)的脱硫后的粗烟气直接引入固定床吸附器,与吸附剂接触,在温度为30~140℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物,在固定床吸附器出口得到净化后的烟气;当固定床吸附器出口的烟气中氮氧化物超标时,切换该固定床吸附器进入再生模式,与还原性气体和惰性气的混合气体接触在再生条件下进行反应,再生后的固定床吸附器切换为吸附反应模式。
[0014]一种烟气组合式脱硫脱硝反应装置,包括:
[0015](1)烟气脱硫单元;
[0016](2)与烟气脱硫单元烟气出口连通的所述的烟气脱硫脱硝及吸附剂再生装置。
[0017]本专利技术提供的烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法及装置的有益效果为:
[0018]本专利技术采用固定床吸附器,在低温条件下吸附脱除烟气中的NOx,或者同时吸附脱除烟气中的NOx和SO2,吸附温度较低,压力适应弹性大。而且在工作时,采用一用一备的方式,当固定床吸附器饱和时,则通过烟气切换装置切换至其他的固定床吸附器,同时对饱和的固定床吸附器进行再生,实现了烟气吸附脱硫脱硝的连续操作。本专利技术提供的方法和装置不产生废液、废渣等二次污染问题。
附图说明
[0019]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术,但并不构成对本专利技术的限制。
[0020]图1是本专利技术提供的气脱硫脱硝及吸附剂再生方法的流程示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]1、烟气入口;2、还原性气体入口;3、惰性气体入口;4、净化烟气出口;5、还原尾气出口;11、12、烟气切换装置;13、固定床吸附器;14、加热保温系统;15、引风机;16、18、烟气
组成检测器;17、再生尾气切换装置;21、还原性气体控制阀;22、惰性气体控制阀;23、烟气出口控制阀;24、还原尾气出口控制阀。
具体实施方式
[0023]以下对本专利技术公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。文中所提到的压力均指表压。
[0024]除非另有说明,本文所用的术语具有与本领域技术人员通常所理解的相同的含义,如果术语在本文中有定义,且其定义与本领域的通常理解不同,则以本文的定义为准。
[0025]第一方面,本专利技术提供一种烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,粗烟气进入装填吸附剂的固定床吸附器,与吸附剂接触,在温度为30~140℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物和/或硫氧化物,在固定床吸附器出口得到净化后的烟气;当固定床吸附器出口的烟气中氮氧化物和/或本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,其特征在于,粗烟气进入装填有吸附剂的固定床吸附器,与吸附剂接触,在温度为30~140℃的条件下吸附脱除烟气中的氮氧化物和/或硫氧化物,在固定床吸附器出口得到净化后的烟气;当固定床吸附器出口的烟气中氮氧化物和/或硫氧化物超标时,切换该固定床吸附器进入再生模式,与还原性气体、含或不含惰性气体的混合气体接触在吸附剂再生条件下进行反应,再生后的固定床吸附器切换为吸附反应模式;优选至少两台固定床吸附器并联设置,其中至少一台固定床吸附器处于吸附反应模式。2.按照权利要求1所述的烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,其特征在于,引入所述脱硝反应器的粗烟气的温度为45~135℃;所述吸附反应压力为

5.0~100kPa,体积空速为500~12000h
‑1;所述的吸附剂再生条件为温度为120~600℃,压力为

5.0~100kPa,体积空速为2~1000h
‑1;优选地,所述的吸附反应条件为:温度为50

110℃,压力为

4.0~8.0kPa,体积空速为1000~10000h
‑1。3.按照权利要求1或2所述的烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,其特征在于,所述吸附剂为催化裂化催化剂、氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化钛、氧化钒、氧化铁、氧化钙、氧化铜和氧化锌中一种或至少两种的组合;优选为催化裂化催化剂、氧化镁、氧化铝、氧化钛和氧化钙中的一种或至少两种的组合。4.按照权利要求1或2所述的烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,其特征在于,所述的还原性气体选自氢气、氨气、甲醇、一氧化碳、含有1

5个碳原子的烷烃类和含有1

5个碳原子的烯烃中的一种或几种的混合物;所述的惰性气体为氮气和/或水蒸气。5.按照权利要求1或2所述的烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,其特征在于,所述的粗烟气中含有二氧化碳、水蒸气、氧气和氮氧化物;优选地,所述的粗烟气中水蒸气的含量低于烟气温度及压力条件下的饱和水蒸气含量;优选地,所述的氮氧化物的含量为50

2000mg/m3。6.按照权利要求5所述的烟气脱硫脱硝及吸附剂再生方法,其特征在于,所述再生条件为温度为195~220℃,压力为

【专利技术属性】
技术研发人员:郭大为张晨昕张春城王巍
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
类型:发明
国别省市:

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