一种利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法，用于解决二氧化硫与氮氧化物的脱除问题。其技术方案是：它将除尘后烟气引入活性炭床，将活性炭在微波加热４００－６００℃条件下进行脱硫脱硝，所述活性炭中加入ＣｕＣｌ为催化剂，加入量为每立方米活性炭中加入ＣｕＣｌ？１０～３０ｋｇ。本发明专利技术利用微波的选择性加热性能，结合炭对ＳＯ２和ＮＯｘ的还原能力，大大提高了同时脱硫、脱硝的效率，可以达到９５％以上的脱硫率和９０％以上的脱硝率。本发明专利技术在活性炭表面涂覆有ＣｕＣｌ催化剂，可以明显降低脱硝反应温度，不但减少了活性炭损失，而且可以改善反应条件，有利于单质硫的回收。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种烟气净化方法及装置，特别是采用微波辐照活性炭同时脱硫脱硝的方法，属烟气净化
技术介绍
目前煤炭仍然是大多数国家主要的一次能源，能源消费结构对煤的过分依赖导致 了环境污染的加剧。以中国为例，据统计，2007年二氧化硫(S02)年排放量达2468. 1万吨 以上。烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization， FGD)是目前世界上控制酸雨和S02污染的 最为有效和主要的技术手段。其主流技术是石灰石石膏洗涤法，该技术比较成熟、脱除效率 高，但缺点是投资高、工艺复杂。除此之外，容易产生设备堵塞、腐蚀、泄漏以及脱硫石膏难 以再利用等问题。此外，S02虽是污染物质，但同时也是宝贵的硫资源，而直接将S(^还原为 可回收的单质硫则提供了另一更有发展前景的烟气脱硫方法。 在大量脱除S02后，在环保要求较高的地区，N0X就成为酸雨前体物减排的主要控 制目标。燃煤产生的氮氧化物(N0X)占排放总量的50%左右，烟气脱硝是继烟气脱硫之后 控制火电厂硫氮氧化物排放的又一个重点领域。在实际工业应用中，被广泛采纳的NO,控制 技术主要有两类燃烧控制NOx技术和烟气脱硝技术。燃烧控制NOx技术通过优化燃烧过程 来控制N0X的生成，该技术安装和运行成本相对低廉，但脱硝率较低，一般为30% 40%。 因此，当对N0X排放要求较高时，单纯采用燃烧控制技术往往不能达到排放要求，就需要采 用尾部烟气脱硝技术来进一步降低N0X排放。国外应用较多的烟气脱硝技术为选择性催化 还原法(Selective CatalyticReduction， SCR) ， SCR法技术相对成熟，脱硝率可达90%以 上，但投资巨大，催化剂昂贵且耗用大量的氨气或液氨，运行成本高。因此，迫切需要开发其 他更有效、低成本的烟气脱硝技术。在脱除NO,的诸多方法中，还原分解被认为是一种最理 想的途径。而利用活性炭来还原NO,是一种最简单的方法之一。从工业应用角度来讲，采用 电炉为热源加热活性炭和大规模烟气是不现实的，目前较有前景的方法是采用高频电磁波 (工业微波频段)作为加热源，其可以快速加热炭床而不加热烟气，当微波能应用于炭层， 炭层吸收能量，其表面温度快速上升。 在专利号为200610023550. 0和200710043886的两份中国专利文件中，都采用了 微波同时脱硫脱硝的方法，前者用H2、 NH3、 CH4作为还原剂，采用氧化锰、二氧化锰、氧化铁、 氧化铜作为催化剂；后者由强吸波性能的活性炭基底、高比表面积的二氧化钛载体和具有 强氧化性能的五氧化二钒活性组分组成微波脱硫脱硝材料。这两种方法所存在的问题是 H2、 NH3、 C4都属于易燃易爆气体，作为还原剂存在安全方面的问题，而且运行成本高，系统 复杂；而采用钒基催化剂价格昂贵，不易于推广使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种设备简单、运行费用低且可实现硫回收的利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法。 本专利技术所称问题是由以下技术方案解决的 —种利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法，其特别之处是 它将除尘后烟气引入活性炭床，活性炭床上置有颗粒状活性炭，利用活性炭在微波加热 400-60(TC条件下进行脱硫脱硝，所述活性炭中加入CuCl催化剂，加入量为每立方米颗粒 活性炭中加入CuCl催化剂10 30kg。 上述利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法，所述微波频率为 2. 45GHz，烟气空速为400 lOOOh—、 上述利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法，增设硫回收工 序，所述硫回收工序设置硫回收器，经脱硫脱硝反应后还原为蒸气形态的单质硫，随烟气进 入硫回收器中，将硫蒸气冷凝为液态，由烟气中分离回收。 上述利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法，所述活性炭中加 入CuCl催化剂的过程按照下述步骤进行a.将活性炭颗粒用去离子水充分清洗去除表面 杂质，再用去离子水充分浸泡6-12h去除活性炭吸附的杂质离子；b.将活性炭颗粒在烘箱 中12(TC烘干至恒重，得到基炭；c.按配比称取CuCl，将CuCl与稀HCl按照质量比l : 9_49 配制成含有催化剂的溶液，再将配比量基炭在上述溶液中浸泡2-10h ;d.用去离子水反复 清洗浸泡过的活性炭颗粒，至洗出液呈中性，在烘箱中100-14(TC烘干至恒重，即制得含有 催化剂CuCl的活性炭颗粒。 本专利技术方法针对现有的工业锅炉烟气二氧化硫和氮氧化物分别治理及技术的局 限性，提供了一种采用微波辐照活性炭床同时脱硫脱硝方法，该方法利用微波独一无二的 选择性加热性能，结合炭对S02和NOx的还原能力，大大提高了同时脱硫、脱硝的效率，可以 达到95%以上的脱硫率和90%以上的脱硝率。本专利技术方法用于燃煤电厂的烟气脱硫脱硝， 可以解决现有的二氧化硫与氮氧化物分别治理导致的经济与技术局限，如投资巨大、系统 复杂等问题。本专利技术在活性炭表面涂覆有CuCl催化剂，可以明显降低脱硝反应温度，不但 减少了活性炭损失，而且可以改善反应条件。与现有脱硫、脱硝分别治理工艺相比，本专利技术 具有系统简单，脱除成本低，易于实现，回收率高等特点。附图说明 图1是本专利技术中方法的工艺流程图。 图中标号含义如下1.锅炉烟道；2.除尘器；3.除尘器排放烟道；4.微波防泄漏 带；5.微波反应器；6.活性炭床；7.微波反应器控制装置；8.排出烟道；9.硫回收器，9-1 ; 硫排出口 ；10.烟气排放烟囱。具体实施例方式参看图l，本专利技术的步骤和原理如下 (1).来自锅炉的烟气经锅炉烟道1进入除尘器2除尘后，经除尘器排放烟道3进 入到由石英管和活性炭组成的活性炭床6，活性炭床置于微波反应器5中，为防止微波泄 漏，在烟道进入反应器的位置由微波防泄漏带4密封。调整微波反应器控制装置7，微波频 率设定为2. 45GHz，反应器活性炭在表面400-60(TC高温条件下进行脱硫脱硝过程，烟气空速为400 1000h—、烟气中S02和NO的浓度分别在1000 8000mg/m3与400 lOOOmg/ m 可以达到95%以上的脱硫率和90%以上的脱硝率。 (2).将CuCl为催化剂加入活性炭中，加入量为每立方米活性炭中加入CuCl催化 剂10 30kg。由于活性炭是利用浸渍法进行处理的，加入CuCl催化剂10 30kg的量可 以通过计算加入溶液中的CuCl量减去浸渍后剩余的CuCl量而得到。在活性炭表面发生 CuCl催化反应以及微波的诱导催化作用下，可以大大提高了NO的去除效率，同样的NO去除 率时，CuCl活性炭所需的温度要大大低于不加催化剂的活性炭，因此减少了炭损失。S02被 炭高效还原为单质硫。CuCl催化剂对微波能有强吸收，催化剂在微波场中被加热速度比周 围介质更快，造成温度更高，CuCl和吸附到催化剂表面的NO生成中间络合物，这大大降低 了炭还原反应的活化能，使反应可以在较低的温度条件下完成，而且反应速率和选择性得 以提高。同时，微波能对S02与N0X还存在诱导催化还原反应作用，在微波电磁场作用下，活 性炭"敏化剂"表面弱键或缺陷位发生共振耦合传能形成高温热点而形成活化中心，从而大 大加快了表面化学反应速率本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用微波辐射下的活性炭对锅炉烟气同时脱硫脱硝的方法，其特征在于：它将除尘后烟气引入活性炭床，活性炭床上置有颗粒状活性炭，利用活性炭在微波加热４００－６００℃的条件下进行脱硫脱硝，所述活性炭中加入ＣｕＣｌ催化剂，加入量为每立方米颗粒活性炭中加入ＣｕＣｌ催化剂１０～３０ｋｇ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马双忱，赵毅，马宵颖，郭天祥，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：13[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。