燃煤烟气湿法脱硫脱硝一体化的方法技术

技术编号:3748278 阅读:537 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种燃煤烟气湿法脱硫脱硝一体化的方法,属化学工程与环境保护技术领域。本发明专利技术是在本公司ZL200410622641.3和ZL200610048701.8的技术基础上,根据燃煤烟气中同时有SO2和NOX需要脱除,且NOX污染物NO80%-90%,NO2占10%,在吸收脱硫的同时应用汽--液催化氧化与还原的原理脱硝,使NOX中氨法湿法脱硫的部分NO经氧化为NO2,NO2易被NH4OH溶液吸收,而另一部分NOX被脱硫形成的亚盐(NH4)2SO3、NH4HSO3还原为N2,从而实现脱硫脱硝一体化工艺;整个工艺脱除的SO2形成化肥(NH4)2SO4,NOX部分形成NH4NO3,大部分还原为N2。本发明专利技术与现有的SCR法相比,具有脱硫脱硝工艺一体化,投资小,运行费用低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属化学工程与环境保护

技术介绍
我国能源以煤为主,"煤烟型"污染是我国大气污染的特征,煤炭燃烧释放大量的S02和N0X,同时金属冶炼也有大量的S02和N0X的排放。全球S02排放量达200Mt/a左右,N0x50Mt/a左右,我国"十五"期间S02达到25Mt/a, N0X大约为8Mt/a,大气污染造成了严重的生态环境问题和影响了大众的健康,据估计造成了我国每年超过1100亿元的经济损失,因此控制S02和N0X的污染是我国和当今世界亟待解决的问题,是保护环境造福人类的紧迫任务。 国外成熟的脱硝技术(SCR法),都是采用催化剂、在300°C高温下脱硝还原为N2,NH3消耗量大,且对烟气中的尘要求脱除率很高,Cat易中毒,运行费高。脱硝与脱硫因工艺条件差别大,因而分步进行,工艺路线长。 经文献检索,未见与本专利技术相同的公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足,提供一种,降低脱硫脱硝的装备投资和运行费用,同时回收硫资源,形成新的产业链。 本专利技术是在本公司原有专利(ZL200410622641. 3和ZL200610048701. 8)技术基础上,根据燃煤烟气中同时有S02和N0x需要脱除,且N0x污染物N080X _90%,N02占10%,在吸收脱硫的同时应用汽 一 液催化氧化与还原的原理脱硝,使N0X中氨法湿法脱硫的部分NO经氧化为N02,N02易被朋4011溶液吸收,而另一部分NOx被脱硫形成的亚盐(NH4) 2S03、NH4HS03还原为K,从而实现脱硫脱硝一体化工艺。整个工艺脱除的S(^形成化肥(NH4)2S04, N(^部分形成NH4N03、NH4N02,大部分还原为N2。利用对N0X的氧化、还原及吸收的协同作用达到脱硝的目的。NOx的脱除率> 60% 。 具体步骤如下 a、按照ZL200410622641. 3、 ZL200610048701. 8和现有的操作条件对燃煤烟气进行氨法脱硫; b、烟气氨法湿法吸收脱硫的同时脱硝是利用烟气中剩余氧(含氧5% -10% ),在密度< 1200g/L含亚硫酸铵、亚硫酸氢铵的脱硫吸收液中添加0. 2-0. 5g/L的单一组份或者二元复合组份的第四周期过渡金属Mn、Fe、Co、Ni、及Cu可溶性盐作催化剂,和控制溶液ffl值5. 4-6. 0,脱硝温度为20-6(TC的操作条件下完成脱硝过程;脱硝过程不再消耗朋3,朋3最后形成了 (NH4)2S04、NH4N03的化肥产品; c、本方法中的的反应式为氧化吸收2No +o2 2N02 (利用烟气的剩余02) 2N02+H20 — HN03+HN02 NH40H+HN03 — NH4N03+H20 NH40H+HN02 — NH4N02+H20 利用S02氨法吸收产生的亚盐将N0X还原为N2。 2N02+4 (NH4) 2S03 — 4 (NH4) 2S04+N2个 2N0+2 (NH4) 2S03 — 2 (NH4) 2S04+N2个。 产品硫酸铵,含少量的NH4N03产品硫酸铵生产过程操作条件同现有技术。 本专利技术与现有的SCR法相比,具有脱硫脱硝工艺一体化,脱硫脱硝设备共用,常温至6(TC下运行(不需另行加热),投资小,运行费用低的优点。附图说明 附图为本专利技术的工艺流程示意图。具体实施例方式 实施例1 : 燃煤烟气进脱硫脱硝装置均为现有装置,烟气条件烟气温度150°C, S(^浓度2000mg/Ni^、N0x800mg/Nm 烟气中剩余氧的含量为7% ; 脱硫脱硝 烟气首先进入烟气冷却塔与硫酸铵溶液换热(亚盐氧化后的硫酸铵溶液蒸发浓縮),在此塔内烟气中的剩余氧和烟气中的NO在硫铵液中催化剂催化氧化的作用下,部分NO发生氧化为冊2,经冷却后的烟气(烟气中冊30%氧化为N02)降温至< 60。C,进入吸收塔。 在吸收塔中控制吸收液密度1190g/L,ph值5. 9,温度5(TC,该含(NH4) 2S03、NH4HS03及少量NH3的吸收液吸收S02,同时烟气中的部分N02与溶液中NH3反应生成硝酸铵、亚硝酸氨而脱除。烟气中剩余的NO、 N02的一部分与溶液中的部分(NH4)2S03、 NH4S03发生氧化还原反应,前者被还原为N02排放,后者生成了 (NH4)2S04。排放烟气S02浓度89mg/Nm3、 NOx 285mg/Nm3, S02吸收率> 95% , NOx的脱除率达到64. 4% 。 过程中(NH4) 2S03脱硫生成NH4S03量大,脱硝则(NH4) 2S03、NH4S03均有消耗,但总量变化NH4S03增加,(NH4)2S03减少较多,通过向吸收塔补加NH3,使NH4S03再生成(NH4)2S03。 本方法中的的反应式为氧化吸收2NO +o2」、2N02 (利用烟气的剩余02) 2N02+H20 — HN03+HN02 NH4OH+HN03 — NH4N03+H20NH4OH+HN02 — NH4N02+H20 利用S02氨法吸收产生的亚盐将N0X还原为N2。 2N02+4 (NH4) 2S03 — 4 (NH4) 2S04+N2个 2N0+2 (NH4) 2S03 — 2 (NH4) 2S04+N2个。 本实施例选用催化剂为硫酸亚铁按20%浓度将其溶于工艺水中,按每小时吸收后产生(排出至亚盐氧化塔)的吸收液在氧化塔内补加催化剂补充量为O. 5g/L(催化剂溶液则为催化剂实物量),带有催化剂的亚盐氧化后的硫酸铵液从氧化塔进入烟气冷却塔喷淋 热烟气,在此过程中烟气中NO与烟气自身剩余02发生氧化作用。 实施例2 : 基本同实施例1。不同之处为烟气中剩余氧的含量为10% ;添加0. 2g/L的第四 周期过渡金属Mn或Fe或Co或Ni可溶性盐作催化剂,和控制溶液ffl值6. 0,脱硝温度20°C 操作条件下完成脱硝过程。NOx的脱除率达到68. 2%。 实施例3 : 基本同实施例1。不同之处为烟气中剩余氧的含量为5%;添加0. 3g/L的第四周 期过渡金属Cu和Fe可溶性盐作催化剂,和控制溶液ra值5. 4,脱硝温度6(TC操作条件下 完成脱硝过程。NOx的脱除率达到62. 5%。权利要求一种,其特征在于该方法在本公司专利ZL200410622641.3和ZL200610048701.8的技术基础上,根据燃煤烟气中同时有SO2和NOX需要脱除,且NOX污染物NO80%-90%,NO2占10%,在吸收脱硫的同时应用汽--液催化氧化与还原的原理脱硝,使NOX中氨法湿法脱硫的部分NO经氧化为NO2,NO2易被NH4OH溶液吸收,而另一部分NOX被脱硫形成的亚盐(NH4)2SO3、NH4HSO3还原为N2,从而实现脱硫脱硝一体化工艺;具体步骤如下a、按照ZL200410622641.3、ZL200610048701.8和现有的操作条件对燃煤烟气进行氨法脱硫;b、烟气氨法湿法吸收脱硫的同时脱硝是利用烟气中剩余的含量为5%-10%的氧,在密度<1200g/L含亚硫酸铵、亚硫酸氢铵的脱硫吸收液中添加0.2-0.5g/L的单一组份或者二元复合组份的第四周期过渡金属Mn、Fe、Co、Ni、及Cu可溶性盐作催化剂,和控制溶液PH值5本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种燃煤烟气湿法脱硫脱硝一体化的方法,其特征在于该方法在本公司专利ZL200410622641.3和ZL200610048701.8的技术基础上,根据燃煤烟气中同时有SO↓[2]和NO↓[X]需要脱除,且NO↓[X]污染物NO80%-90%,NO↓[2]占10%,在吸收脱硫的同时应用汽--液催化氧化与还原的原理脱硝,使NO↓[X]中氨法湿法脱硫的部分NO经氧化为NO↓[2],NO↓[2]易被NH↓[4]OH溶液吸收,而另一部分NO↓[X]被脱硫形成的亚盐(NH↓[4])↓[2]SO↓[3]、NH↓[4]HSO↓[3]还原为N↓[2],从而实现脱硫脱硝一体化工艺;具体步骤如下:a、按照ZL200410622641.3、ZL200610048701.8和现有的操作条件对燃煤烟气进行氨法脱硫;b、烟气氨法湿法吸收脱硫的同时脱硝是利用烟气中剩余的含量为5%-10%的氧,在密度<1200g/L含亚硫酸铵、亚硫酸氢铵的脱硫吸收液中添加0.2-0.5g/L的单一组份或者二元复合组份的第四周期过渡金属Mn、Fe、Co、Ni、及Cu可溶性盐作催化剂,和控制溶液PH值5.4-6.0,脱硝温度为20-60℃的操作条件下完成脱硝过程;脱硝过程不再消耗NH3,NH3最后形成了(NH4)2SO4、NH↓[4]NO↓[3]的化肥产品;c、本方法中的的反应式为:氧化吸收2NO+O↓[2]*2NO↓[2]2NO↓[2]+H↓[2]O→HNO↓[3]+HNO↓[2]NH↓[4]OH+HNO↓[3]→NH↓[4]NO↓[3]+H↓[2]ONH↓[4]OH+HNO↓[2]→NH↓[4]NO↓[2]+H↓[2]O利用SO↓[2]氨法吸收产生的亚盐将NO↓[X]还原为N↓[2]。2NO↓[2]+4(NH↓[4])↓[2]SO↓[3]→4(NH↓[4])↓[2]SO↓[4]+N↓[2]↑2NO+2(NH↓[4])↓[2]SO↓[3]→2(NH↓[4])↓[2]SO↓[4]+N↓[2]↑。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾子平刘应隆周锡飞夏仁江杨波
申请(专利权)人:云南亚太环境工程设计研究有限公司
类型:发明
国别省市:53[中国|云南]

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